经验杂谈:
个人认为,HFSS 是一个以研究对象为中心的电磁仿真软件,相对的是allegro ,它更倾向于以过程为中心。两者的区别主要体现在建模操作的逻辑上:
1、HFSS是选择了操作对象【点(Point)、线(Line)、面(Face)或者实体(Object)】之后再对它进行具体操作【平移、旋转等】
2、allegro是先选择操作方式,再选中器件进行对应操作
两者恰好相反
现在具体来看HFSS整体项目的操作逻辑:
Step1:对目标实体进行建模:
attention1:
大部分的HFSS教程中,第一步常常是让我们先对软件的求解方式(Solution Type)或者求解设置(Solution Setup)进行操作,但是我个人认为,HFSS中应该先建模再去考虑其它安排。因为电磁仿真的核心在于研究目标对于电磁波的辐射、传导或者屏蔽能力,先建模再设置求解方式和求解设置更符合我们对于事物研究过程的习惯。即:先确定研究对象,再选择研究方法。
attention2:
建模之所以称之为建模,应该是在仔细考虑到目标的几何结构之后再对模型进行有规律的“建造”,而不是简单的“绘制”模型。举个简单的例子:在做屏蔽罩的时候,我注意到大部分工程师都在使用“Polyline (折线)”这一工具进行屏蔽罩的建模,这样确实是可行的,并且这样做也是最为通用的,借助【Arc(圆弧段)、Polyline(折线段)】两个工具几乎可以满足所有的平面建模需求。
但是长此以往,会让建模成为一种机械的、毫无创造性的行为,并且会让人非常依赖于特定的几个工具,而缺乏全面的建模能力。实际上由于在allegro中绘制线段时常常使用的是写45°角的线段绘制方式,因此,我们完全可以先绘制若干个矩形然后再使用切角命令(Chamfer )命令绘制出面,再使用加厚命令(Thichen)命令控制屏蔽罩厚度即可。这样做需要我们在PCB中设计屏蔽罩时就要思考屏蔽罩的形状,以便后续建模。
attention3:
想要快速的建模,有一个十分重要也是很容易忽略的方面就是对于HFSS建模界面的理解,建模界面的排布是极富规律的,理解软件设计者对于界面的安排,可以快速让新手理解整个HFSS的使用规律以及方法。
Step2:设置求解方式(HFSS->Solution Type)详见[[HFSS算法详解]]
attention:
不同的求解方式对应不同的仿真类型,2021 R1版本的HFSS有:模式驱动求解(Driven Modal )、终端驱动求解(Driven Terminal )、本征模求解(Eigenmode )、特征模求解(Characteristic Mode )、 瞬态求解(Transient )以及高频射线方法(SBR+)共6种仿真算法。
Step3:设置求解设置(HFSS->Solution Setup)
attention:求解设置中最重要的就是设置中心频率(Frequency)、最大迭代次数(Maximum Number of Passes)、最大能量误差(Maximum Delta Energy)、
Step4:进行确认检查(HFSS->Validation Check)
检查时主要需要注意3D Model(模型)、Boundaries and Excitations(边界条件与激励)以及Analisys setup(求解设置)。要注意其中出现的错误并记住对应的查找问题以及解决问题的方法。
Step5:检查无误之后运行仿真(HFSS->Analize All)
以上如果有错漏的地方,欢迎大佬在评论区或者私信指出,谢谢!
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