HFSS在天線設計上的應用（一）
HFSS作為業界第一個商業化的三維全波任意結構電磁場仿真工具，可以為天線及其系統設計提供全面的仿真功能：包括設計、優化及天線的性能評估。HFSS能夠精確仿真計算天線的各種電性能，包括二維、三維遠場/近場輻射方向圖、天線增益、軸比、計劃比、半功率波瓣寬度、內部電磁場場型、天線阻抗、電壓駐波比、S參數等等。下面以貼片天線設計為例介紹一下HFSS在天線設計中的應用。1.需求分析：貼片天線作為一種價格低廉且結構緊湊的天線被廣泛應用于各種印刷電路板。為了獲得最佳的性能，一般工程上都把貼片天線設計成諧振偶極子的形式，偶極矩的長度要略小于半個波長。2.設計過程：1）設置求解類型2）參數建模定義對稱偶極子天線的基本參數并初始化，如下表：3）創建貼片偶極子天線的模型：建好的模型如下圖，可以先建好一個臂，通過坐標軸復制來實現另外一個臂。......閱讀全文
HFSS在天線設計上的應用（四）
6）XOZ方向圖：方向圖是方向性函數的圖形表示，它可以形象描繪天線輻射特性隨著空間方向坐標的變化關系。輻射特性有輻射強度、場強、相位和極化。通常討論在遠場半徑為常數的大球面上，天線輻射（或接收）的功率或者場強隨位置方向坐標的變化規律，并分別稱為功率方向圖和場方向圖。天線方向圖是在遠場區確定的，所以又
HFSS在天線設計上的應用（一）
HFSS作為業界第一個商業化的三維全波任意結構電磁場仿真工具，可以為天線及其系統設計提供全面的仿真功能：包括設計、優化及天線的性能評估。HFSS能夠精確仿真計算天線的各種電性能，包括二維、三維遠場/近場輻射方向圖、天線增益、軸比、計劃比、半功率波瓣寬度、內部電磁場場型、天線阻抗、電壓駐波比、S參數等
HFSS在天線設計上的應用（二）
4）設置端口激勵：天線的饋電點設置在整個天線的中心位置，采用集中端口Lump port，具體設置參考如下。5）設置邊界條件：要在HFSS里面分析天線的對外輻射場，需要將邊界條件設置為輻射邊界，即Radiating only，輻射邊界距離輻射體的距離不能小于天線波長的四分之一。如上模型圖。6）制定激勵
利用HFSS仿真設計天線去耦網絡
1、天線去耦網絡的意義大多數無線系統天線單元的都盡可能的松散排布，其相互之間的間隔足夠大，因此天線間的互耦效應較弱。但是在手機等移動終端，由于空間狹窄，天線單元之間間距很小，從而會產生強烈的電磁耦合。研究表明，當天線間的間距小于或等于信號波長的一半時，接收天線上所收到的信號已經明顯受到互耦效應的影響
HFSS算法及應用場景介紹（四）
在HFSS中，使用eigenmode算法可計算三維結構諧振模式，并可呈現圖形化空間的諧振電壓波動，分析結構的固有諧振特性。依據諧振分析的結果，指導機箱內設備布局和PCB層疊布局，改善電磁兼容特性。圖13、Eigenmode算法應用場景總結HFSS里面有各種不同的算法，有全波算法、近似算法以及時域算法
HFSS算法及應用場景介紹（三）
混合算法（FEBI，IE-Region，PO-Region，SBR+ Region）前面對頻率內的各種算法做了介紹并說明了各種算法應用的場景，很多時候碰到的工程問題既包括復雜結構物理也包括超大尺寸物理，如新能源汽車上的天線布局問題，對仿真而言，最好的精度是用全波算法求解，最快的速度是采用近似算求解，
HFSS在手機MIMO天線中的應用
1、前言無線通信正朝著大容量、高傳輸率和高可靠性的方向發展。近年來，頻率資源的嚴重不足已經成為遏制無線通信發展的瓶頸。多輸入多輸出(MIMO)技術無需要額外的發射功率和頻譜資源，就可以極大地提高無線通信系統的容量，故MIMO技術已經成為當前研究的一個熱門課題，是眾多方法中很有潛力和優勢的一項技術。而
HFSS算法及應用場景介紹（一）
前言相信每一位使用過HFSS的工程師都有一個疑問或者曾經有一個疑問：我怎么才能使用HFSS計算的又快又準？對使用者而言，每個工程師遇到的工程問題不一樣，工程經驗不能夠直接復制；對軟件而言，隨著HFSS版本的更新，HFSS算法越來越多，針對不同的應用場景對應不同的算法。因此，只有實際工程問題切合合適的
HFSS算法及應用場景介紹（二）
IE算法是三維矩量法積分方程技術，支持三角形網格剖分。IE算法不需要像FEM算法一樣定義輻射邊界條件，在HFSS中主要用于高效求解電大尺寸、開放結構問題。與HFSS FEM算法一樣，支持自適應網格技術，也可以高精度、高效率解決客戶問題，同時支持將FEM的場源鏈接到IE中進行求解。HFSS-I
HFSS在天線設計上的應用（三）
2）查看回波損耗S11：回波損耗回波損耗是電纜鏈路由于阻抗不匹配所產生的反射，是一對線自身的反射，是天線設計需要關注的參數之一。上面的S11圖是天線在2G Hz ~3 G Hz頻段內的回波損耗，這個貼片偶極子天線中心頻率約為2.45G Hz。3）電壓駐波比VSWR：電壓駐波比VSWR,是指駐波的電壓
HFSS端口應用詳解：Wave－Port－、Lumped－Port（一）
一、Wave PortWave Port是HFSS中典型的外部端口，這里所說的外部是指只有一側有場分布，一般都在邊界和背景的交界處。外部端口需要通過傳輸線的方式才能將激勵信號加入到結構中，而外部端口通常會定義成傳輸線的截面。Wave Port截面就是HFSS求解結構參數時的參考面，它對于
HFSS端口應用詳解：Wave－Port－、Lumped－Port（二）
4.新增Wave Port端口平面不緊貼free space：在PCB的側邊YZ平面上，另建一個“矩形平面”，該平面緊貼傳輸線但不貼free sapce boundary，在這個新的平面上設置Wave Port，如下圖：上圖可以看到HFSS仿真得到的傳輸線的特征阻抗是223.9ohm左右，與Pola
HFSS端口應用詳解：Wave－Port－、Lumped－Port（三）
4）替代RLC無源器件：3.Lumped Port注意：1）Lumped Port所在端面的長和寬需要遠小于信號波長，一般以1/10波長為界；2）因為Lumped Port端口的兩側默認都是Perfect H邊界，因此兩個Lumped Port的邊緣不能相接；3）Lumped Port的兩端必須和P
基于ANSYS－HFSS－軟件的WiFi天線設計與優化
引言近代以來移動通信技術迅猛發展，并且越來越普及，Wi-fi 技術是現代無線通信技術的重要組成部分。微帶天線由于其剖面低，方向性好，制作可行性高，成本低，可貼合于物體表面以及容易組陣等特點，受到了很廣范的青 睞;因此Wi-fi 技術和微帶天線技術是近年來研究的熱點。ANSYS HFSS 軟件
利用HFSS優化法快速確定天線的相位中心
1.什么是天線相位中心天線所輻射出的電磁波在離開天線一定的距離后，其等相位面會近似為一個球面，該球面的球心即為該天線的等效相位中心，如下圖（虛線表示該天線的等相位面，在離開天線一定距離后，虛線近似為圓形（最外面一圈），其圓心即為天線的等效相位中心）：2.HFSS優化法快速確定天線的相位中心（1）用后
SIW帶通濾波器的HFSS仿真實例
濾波器在無線通信、軍事、科技等領域有著廣泛的應用。而微波毫米波電路技術的發展，更加要求這些濾波器應具有低插入損耗、結構緊湊、體積小、質量輕、成本低的特點。傳統用來做濾波器的矩形波導和微帶線已經很難達到這個要求。而基片集成波導(SIW)技術為設計這種濾波器提供了一種很好的選擇。SIW的雙膜諧振器具有一
基于HFSS的射頻微波系統設計仿真平臺介紹
一、概述：射頻/微波電路是雷達、導航、測控、制導、通信和電子對抗系統的重要組成部分，對系統的性能和可靠性有重要影響。隨著小型化要求和系統指標包括發射功率、接收靈敏度、工作帶寬、通道一致性的不斷提高，對射頻微波有源和無源電路提出了更高的要求，進一步加大了設計難度，主要體現在：1)、技術指標高，設計調試
HFSS同軸線、微帶線、共面波導端口設置
1、同軸線端口的設置同軸線端口的設置比較常用，一般可以用HFSS中的waveport來設置。Wave ports定義的表面一般為PEC，信號通過它進入和離開結構。它通常用在一些波導結構中，如波導，共面波導，同軸線等。Wave port一般設置在3D結構和邊界之間的PEC界面上，讓該結構和外部耦合。利
HFSS結合UTD計算機載天線方向圖
1、引言機載相控陣天線方向圖的預測是電磁計算領域的一個帶有挑戰性的課題。由于機載平臺在很多工作頻段是電大尺寸的平臺，并且考慮到相控陣天線單元眾多，因此無法直接用商業軟件仿真模擬天線的受擾方向圖。而且，限于計算資源，單純采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、時域有限差分法(FDTD)等數值計算方法
HFSS求解器應用詳解：IE求解器、FEBI求解器（二）
3.給材料賦值及邊界條件：HFSS-IE里面支持的邊界條件如下圖：由上圖可以看到，HFSS-IE的邊界條件類型比較少，其中Infinite Ground Plane的邊界條件必須設置和X-Y平面平行，通過Z Location選項可以調節其在Z軸方向的具體位置。此外，Infinite Grou
HFSS求解器應用詳解：IE求解器、FEBI求解器（一）
在最新的HFSS2015里面，HFSS總共有五種算法求解器，如下圖：HFSS-IE求解器綜述：HFSS-IE的全稱是積分方程法求解器，它是一個基于全波積分方程的電磁場求解器，該求解器采用的是面網格，求解的導體和介質模型表面的電流，由于HFSS-IE不需要另外繪制空氣盒子并對其劃分網格和計算，因此可以
HFSS三種輻射邊界的區別與選擇技巧（二）
PML邊界與輻射體距離的關系如下圖：由上圖可以看到，PML邊界與波的入射角度和輻射體距離的關系都不是很大，對仿真結果一致性較高。FE-BI邊界：— 專門針對電大尺寸的開放結構仿真；— 對輻射體距離沒有要求；— 能夠完全吸收所有的入射波；— 與結構的共形性非常好；— FE-BI算法可以有效降低計算機硬
HFSS求解器應用詳解：IE求解器、FEBI求解器（三）
FEBI求解器的求解方法圖解：FEBI求解器的求解精度與普通的PML和Radiation邊界的對比：由上圖可以看到，FEBI求解器不存在入射角度的問題，同時對輻射盒子的尺寸沒有強制要求。因此FEBI求解器在求解帶介質腔的電大尺寸的開放問題時會有很高的精度。FEBI求解器的求解效率與普通的FEM求解器
HFSS三種輻射邊界的區別與選擇技巧（一）
概述：眾所周知，HFSS里面的吸收邊界條件有3個，分別是Radiation（ABC）、PML和FE-BI，那么這三個邊界的應用有什么區別？應該怎么應用呢？今天小編在這里給大家好好分析一下。Radiation邊界（ABC）：— 計算天線等強輻射問題時，距離輻射體應當至少λ/4；— 對于弱輻射問題，僅考
IRISHFSS整合流程－實現先進工藝節點下的無源建模
簡介在先進工藝節點中，無源器件和互連結構的電磁仿真對IC設計人員來說是一個巨大的挑戰。而要解決這些挑戰，以下幾個技術是最常被探討的：一個整合的設計環境，使電磁仿真工具能夠無縫接入現有的設計平臺中；在設計階段中實現快速無源器件建模和合成；在簽核sign-off 階段實現精確驗證，同時能把封裝的影響
HFSS二維薄片等效三維導體的應用技巧
在許多電磁仿真應用中，導體厚度不是影響器件電性能的關鍵因素，并且去掉導體厚度還可以提高解決效率。今天小編就和大家聊聊HFSS二維薄片或面上的的邊界設置應用技巧。首先，我們來看兩個例子：一、貼片天線鋪銅厚度的影響二維薄片和三維實物的仿真結果對比如下圖：二、微帶濾波器鋪銅厚度的影響二維薄片和三維實物的仿
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（三）
E面輻射方向圖比較H面輻射方向圖比較全尺寸陣列Floquent_Port+主從邊界PML+主從邊界輻射邊界E面輻射方向圖比較
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（四）
H面輻射方向圖比較從以上結果可以看出，采用主從邊界+Floquent Port、主從邊界+PML以及輻射邊界的單元法計算天線陣列的結果和全陣列計算的結果在主瓣區域內基本一致，可以再定性上分析出陣列的場分布以及電掃描結果。但單元法計算的副瓣及后瓣區域結果與實際全陣列結果相差較大。其中，采用輻射
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（二）
二、HFSS計算天線陣列方法匯整最為準確的天線陣場計算為全陣列計算。天線組陣后，各單元間會產生互耦；天線陣的邊緣會存在場的繞射等邊緣效應，這使得使用方向圖乘積定理計算天線陣的場時變得不夠準確。但考慮到大型陣列計算需要大量資源和時間，單元法作為估測陣列場分布有一定的指向意義。HFSS單元計算+陣列計算
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析（一）
摘要：陣列天線具有增益高、波束窄、指向可控等特點，在雷達和移動通信等場合得到廣泛應用。陣列天線由于單元數較多，全陣列仿真計算對資源要求高，且需要花費大量時間。本文借助HFSS軟件提供陣列計算幾種常用的方式，通過比較分析各自優缺點，總結出最為準確的結果，為陣列計算提供一定參考和指導。關鍵詞：陣列天線；