网站地图
3936.net
学霸百科 没有你查不到的
hfss 发布于:

经过二十多年的发展,HFSS以其无以伦比的仿真精度和可靠性,快捷的仿真速度,方便易用的操作界面,稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准,已经广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、网络、传播、通信等多个领域,帮助工程师们高效地设计各种高频结构和程序,包括:射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩,高速互连结构、电真空器件,研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性,从而降低设计成本和素材,减少设计周期,增强竞争力。

HFSS – High Frequency Structure Simulator,Ansoft公司推出的三维电磁仿真软件,目前已被ANSYS公司收购;是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件,业界公认的三维电磁场设计和分析的工业标准。HFSS提供了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场。HFSS软件拥有强大的天线设计功能,它可以计算天线参量,如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽;绘制极化特性,包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比。使用HFSS,可以计算:① 基本电磁场数值解和开边界问题,近远场辐射问题;② 端口特征阻抗和传输常数;③ S参数和相应端口阻抗的归一化S参数;④ 结构的本征模或谐振解。而且,由Ansoft HFSS和Ansoft Designer构成的Ansoft高频解决方案,是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案,提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段,覆盖了高频设计的所有环节。

HFSS是当今天线设计最流行的设计软件。

微波器

HFSS能够快速精确地计算各种射频/微波部件的电磁特性,得到S参数、传播特性、高功率击穿特性,优化部件的性能指标,并进行容差分析,帮助工程师们快速完成设计并把握各类器件的电磁特性,包括:波导器件、滤波器、转换器、耦合器、功率分配/合成器,铁氧体环行器和隔离器、腔体等。

电真空器

在电真空器件如行波管、速调管、回旋管设计中,HFSS本征模式求解器结合周期性边界条件,能够准确地仿真器件的色散特性,得到归一化相速与频率关系,以及结构中的电磁场分布,包括H场和E场,为这类器件的设计提供了强有力的设计手段。

天线、天线罩及天线阵设计仿真

HFSS可为天线及其系统设计提供全面的仿真功能,精确仿真计算天线的各种性能,包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、半功率波瓣宽度、内部电磁场分布、天线阻抗、电压驻波比、S参数等。

目标特性研究和RCS仿真

高速互连结构设计

随着频率的不断提高和信息传输速度的不断提高,互连结构的寄生效应对整个系统的性能影响已经成为制约设计成功的关键因素。MMIC、RFIC、或高速数字系统需要精确的互联结构特性分析参数抽取、HFSS能够自动和精确地提取高速互联结构、片上无源不见及版图寄生效应。

光电器件仿真设计

HFSS的应用频率能够达到光波波段、精确仿真光电器件的特性。

微波EDA网推出一套《两周学会HFSS》中文视频培训课程,可以帮助大家快速入门、掌握HFSS的实际使用。

相关介绍

最新版“HFSS v15”。为了便于提高设计与分析效率,与现有版本相比,强化了与CAD工具和其他分析工具之间的配合。比如,在电磁场分析中需要分析对象的结构信息,而新版本就新增了通过读取由CAD生成的结构信息模型,提高易用性的功能。此外CAD模型有时会出现微小的段差和坐标误差。HFSS v10新增了一种功能,即使存在这些情况,也能将其分割成最佳的微小网格后,进行电磁场分析。Ansoft将其称为“Healing功能”。据悉,由于希望直接使用CAD模型的要求越来越高,其他竞争对手也都配备了同样的功能。另一点就是:HFSS v10与SIwave v3进行协作分析的示例。能够看到车身内部的印刷电路板产生的不必要辐射的活动情况。

除Healing功能外,还新增了读取其他分析工具结果的“Data Link功能(数据链接功能)”。能够利用此功能,与Ansoft的信号完整性(工具)分析工具“SIwave”进行协作分析。比如,先设定成利用SIwave对机身内部的印刷电路板进行分析,然后将分析结果作为辐射的放射源,利用HFSS对机身的电磁场进行分析。有利于完成单靠HFSS 10无法完成的详细的大规模分析。HFSS v10追加了芯片封装与印刷电路板的协作分析功能,减轻了波形分析的处理负荷。

Ansoft HFSS v10最重要的新功能就是在PC机(Windows系统)上能够利用3GB的内存空间,这极有效地拓展了HFSS的仿真计算能力,此外运用HFSS v9.2的用户自定义编程模块(UDP)能方便建立各种模型及元件库。同时,具备与Ansoft Designer、Nexxim动态链接的特性:通过动态参数化链接,在RF/数模混合电路仿真中实现与三维电磁场的协同仿真。

Ansoft表示,重复使用第三方CAD模型和EDA版图的功能,将节省HFSS用户的工程设计时间,使他们能将更多时间用于优化性能。

概述

在HFSS的桌面上,你能找到HFSS的全套功能,这是一个可以完全支持基于三维电磁 场设计的界面。除了直观的视窗特性外,图形项目树提供了广为熟知的HFSS设计流程的传统风格。利用Ansoftlinks接口设计师可将HFSS和现有的EDA和MCAD设计流结 合起来。利用与 Cadence、Mentor Graphics,Synopsys以及Zuken的接口,还可链接到外部的设计流,从而支持Hspice、Pspice及Maxwell SPICE 实现精确的宽带电 路仿真。全叁数化的电路模型还可支持在 Ansoft Disigner和其它电路与系统设计 工具中进行精确的高频电路设计。

HFSS能进行全面的全叁数化设计,从几何结构、材料特性到分析、控制及所有后处 理。该软体强大的叁数化三维建模能力,和高性能的图形能力,大大节省了工程师 的设计时间。直观的分析设置和高级的分析控制确保在全自动化方式下获得设计师所希望的设计结果。利用 Optimetrics可自动实现最优化和叁数化扫瞄设计,且很 容易在桌面上同一项目树中直接访问进入。在优化设计分析技术中增强了敏感性分析和统计分析功能,其利用HFSS叁数化分析能力自动设计分析制造公差带来的性能 变化。

HFSS有多个机制允许工程师们根据自己的需要去制作用户特定的设计流程。视窗、对话方块、工具栏、甚至菜单均可被用户通过配量缺省来支持个性化叁数定义。 使用者可通过主菜单、工具栏、项目树和文本栏来灵活操作界面命令。另外,通过脚本语言VB和JavaScript全面控制HFSS和专用化定制。脚本也能支持强大的宏记 录,可以用来定义叁数化几何结构,执行用户分析流程或控制从开始到结束的整个设计流程。

Wave port:是用Ansoft制作的一个电磁系统与外界进行能量交换的窗口,它能够到端口的S参数。它是一种典型的传输线型端口,它经常用来设置波导口和同轴线的输出输入端口。它要设置在整个辐射框(吸收边界)的外面,如果在辐射框(吸收边界)内使用这种源的设置,就必须在端口的外边画一反射体(金属底座)以此来确定波的传播方向。同Wave port源的很相似,但Lumped Gap Sources一般设置为电磁系统的内部端口,它可自定义端口的阻抗。它可以用于微带线、波导及平行双导线等电磁系统源的设置,在设置Lamped Gap Sources时应注意两点:1.用户定义的端口阻抗不能为零或负数,2.此端口只允许单模传输。另外,还必须设置积分线。它的设置和Wave Port基本一致,只是Lumped Gap Sources需要设置阻抗和电抗。

1. port有两种,一种是wave port,一种是Lumped port。 2。wave port中分两种方式,一种是wave port,一种是terminal port。

2.1 wave port 就是传统的传输线端口,对应的是波导mode。通常系统假设在端口上只有主mode存在。如果要指定更多的mode,可以选择view modes,然后设置mode的 数目。其S参数是通过产求解得到的。

2.2 Terminal port用来计算多导体传输线端口的。比如多芯电缆的波导结构。这种port 中只能传输准TEM模式。高阶模式不能传输,一般通过模型的合理建立, 来避免高阶模式。 这种port的S参数的计算是通过电路理论进行的。它实质上将在端口上存在的 各种波导mode叠加,得到一个明确的电压、电流的定义,再计算出S参数。

在hfss的help目录下有scripting.pdf,介绍得很详细 ,其实在hfss8.0以前使用的是宏语言,8.0之后改用vb脚本,你在hfss中任意一步操作都可以用编程命令实现,因此只要在程序中输入你 需要的曲线函数,就能很方便地画出,不就是x,y,z坐标值嘛 。


相关文章推荐:
自适应网格 | 仿真软件 | 性能分析 | 转换器 | 系统设计 | RFIC | 数字系统 | 网格 | 动态链接 | 电路仿真 | 对话方块 | 工具栏 | 电磁系统 |