ANSYS HFSS求解类型对比分析

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在使用ANSYS HFSS进行仿真计算时,首先要为计算的问题指定求解类型。HFSS中有4种常用求解类型:模式驱动求解(Driven Modal)、终端驱动求解(Driven Terminal)、瞬态求解(Transient)和本征模求解(Eigenmode)。本文主要介绍这4种求解类型的使用范围以及“Network Analysis”求解与“Composite Excitation”求解的区别。

干货 | ANSYS HFSS求解类型的对比的图2


1.模式驱动求解类型

使用这种求解类型是以模式为基础计算S参数,根据导波内各模式场的入射功率和反  射功率来计算S参数矩阵的解,仿真典型高频结构如微带线、波导和传输线时使用。


2.终端驱动求解类型

使用这种求解类型是以终端为基础计算多导体传输线端口的S参数;此时,根据传输线终端的电压和电流来计算S参数矩阵的解,多用在电路和高速互连设计中,典型应用如差分线。


3.  瞬态求解类型

使用时域求解器,计算时域中的问题,典型的应用如开关脉冲、雷击、静电问题等时域问题。


4.本征模求解类型

本征模求解器主要用于谐振问题的设计分析,可以用于计算谐振结构的谐振频率和谐振频率处对应的场,也可以用于计算谐振腔体的无载Q值。

应用本征模求解时,需要注意以下几方面。

1)不需要设置激励方式。

2)不能定义辐射边界条件。

3)不能进行扫频分析。

4)不能包含铁氧体材料。

5)只有场解结果,没有S参数求解结果。

“Network Analysis”求解与“Composite Excitation”求解的区别:

干货 | ANSYS HFSS求解类型的对比的图3


“Network Analysis”会保存每个端口分别激励情况下的场数据,该数据可用于端口场后处理,即求解结束后改变任意端口的馈电副相,无需重新计算即可得到远、近场数据的更新;而“Composite Excitation”仅保存当前激励设置下的一组场数据,因此使用该求解类型时,需要预先设置好每个端口的馈电幅度相位。

求解结束后,不支持端口场后处理,不提供S/Y/Z参数结果,输出结果仅包括当前激励设置下的远/近场数据、端口特征阻抗、传播常数。



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