Ansys电磁仿真套件的场路协同仿真

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• • 电磁套件软件简介
  • 场路协同仿真基本流程
  • HFSS的仿真流程
  • 实例展示

Ansys仿真套件架构

HFSS的仿真流程

1. 建立3D的物体模型，并为模型配置上对应的材料属性。（如信 线：copper，介质材料:FR4(环氧树脂)，空气Air等）

2. 为物理模型确定对应的边界条件
   HFSS仿真主要基于Maxwell（麦克斯韦）方程进行求解，而边界条件为确定Maxwell方程的关键条件，它决定了在边界处，电磁波的反射形式，以及电场磁场的变化。如理想电壁Perfect E（电场方向垂直该平面）、理想磁壁Perfect H（磁场垂直与该平面，电场仅分布在平面上）。
   

   边界条件决定了电磁波从一种介质向另一种介质传播时，电磁场发生的改变。这里主要分为三种：
   理想介质，理想导体等。理想介质即电导率为0，不导电；理想导体，电导率为无穷大，体内无电场分布，电场垂直于导体表面。

3. 为物理模型确定对应的端口
   物理模型建立后，要对物体确定输入输出端口。确定好电磁波或者电压电流需要传输的输入输出口。相当于确定一端导线的电压输入输出端，仿真结果最后会得到走线的的SYZ参数。

4. 为物理模型设置好求解方式
   HFSS仿真软件是基于FEM（有限元分析法）进行 格划分与求解的。求解过程中，Maxwell方程和达朗贝尔方程（波动方程）为一个连续方程，通过边界条件得到初始化值，理论上可以得到整个场分布，但众所周知，微分方程，尤其是二阶微分方程的求解，很难得到对应的连续性原方程。因此通过引入有限元分析的方法，将微分方程化成一段段的差分方程，而进行求解。

5. 分析模型和后处理模型
   分析后的结果可以通过表格或者图，或者直观的三维场分布。而展示结果有求解得到各个频率所对应的S参数，Z参数，Y参数等等。或者直接通过设置场分布，直观的观看电场分布，磁场分布等，这种方式可以直观的得到场强分布。

6. 优化模型
   变量设置在一定范围内变化，最终进行整场的优化。

实例展示