HFSS学习经验小结复习过程 .pdfVIP

HFSS学习经验小结复习过程

HFSS学习经验小结

HFSS学习小结1

1、对称的使用

2、对于一个具体的高频电磁场仿真问题，首先应该看看它是

否可以采用对称面。这里面的约束主要在几何对称和激励对称要

求。如果一个问题的激励并不要求是可改变的，比如全部同相馈电的

阵列，此时最好采用对称，甚至可以采用2个对称（E和H对称），

将可以大大节约时间和设备资源。

3、2、面的使用

4、在实际问题中，有很多结构是可以使用2维面来代替的，

使用2维面的好处是可以极大的减少计算量并且结果与使用

3维实体相差无几。例如计算一个微带的分支线耦合器，印

制板的微带以及地都可以指定某些面为理想电面代替，这样可以

很快的获得所需要的物理尺寸及其性能。再以计算偶极子为例，如果

偶极子是以理想导体为材质的圆柱，那么相同的其他条件下其计算时

间大约是采用等效面为偶极子的4～5倍，由此可见一般。

5、3、LumpPort（集中端口）的使用

6、在HFSS8里提供了一种新的激励：LumpPort，这种激励

避免了建立一个同轴或者波导激励，从而在一定程度上减轻了模

型量，也减少了计算时间。LumpPort也可以使用一个面来代表，要

注意的是对该Port的校准线和阻抗线的设置一

定要准确，端口在空间上一定要与其他金属（或电面）相接，否

则结果极易出错。

7、4、关于辐射边界的问题

8、在不需要求解近（远）场问题时，比如密封在金属箱体里

面的滤波器等密闭问题，无需设置辐射边界。在需要求解场分布

或者方向图时，必须设置辐射边界。这里有些需要注意的问题：在计

算大带宽周期性结构时，比如3个倍频程，最好分段计算，例如以一

个倍频程为一段，也就是说在不同的频段计算时设置不同大小的辐射

边界，否则在计算的频率边缘难以保证计算精度；其次，辐射边界的

大小和问题的具体形状密切相关，如果物体的外部轮廓可以装在一个

球或并不过分的椭球中时，宜采用立方体边界——简单有效，如果问

题的外部轮廓较为复杂或者椭球2轴差距太大，以采用相似形边界或

圆柱边界，对于辐射问题，如果估计问题的增益较低（比如2dB），

那么边界宜采用球形，此时为了得到结果准确也只好牺牲时间了；另

在HFSS8中提供了一种新的吸收边界——PML边界条件，对于这种

边界，笔者并不是很满意，尽管其有效距离为八分之一个中心波长—

—是老边界的一半，可以减少计算量，然而这种边界由程序自己生成，

为一个立方体的复杂结构，对于一些特殊的复杂问题，这种边界内部

有很多的空间是无用的，此时还不如使用老边界灵活。

9、5、关于开孔

10、有些问题需要在壁上开孔，此时可以采用2种办法，其一

是老老实实的在模型上挖空；其二是采用H/Natrue边界条件，

通常，如果是在面上开孔，将会采用后者，简单，便于修改。

11、6、关于网格划分

12、当模型建立好了之后，进入计算模块，第一步是给问题划

分网格。对于一般问题，让软件自动划分比较省心，但对大型问

题和复杂问题，让软件自己划分可能需要很好的耐性来等待。根据实

际经验，在大型模型的结构密集区域或场敏感区域使用人工划分可以

得到很好的效果，有些问题的计算结果开始表现为收敛，但进一步提

高精度，却又反弹，问题就在于开始时场敏感区域的网格划分不够仔

细，导致计算结果的偏差。

13、7、关于所需要的精度

14、计算问题时，一般需要给定一个收敛精度和计算次数以避

免程序“陷入计算而无法自拔”，当对模型熟悉后，可以单单靠

给定次数。在问题之初，建议的计算精度不要太高，实际中曾见到有

操作者将问题的S参数精度设定为0.00001，其实这是完全没有必要

的，一般S参数的精度设定为0.02左右就已经可以满足绝大部分问题

的需要（此时应该注意有无收敛反弹的情况）。如果是计算次数，对

于密闭问题，建议是

设定为8～12次，对于辐射问题，一般计算6～8次左右即可观

察结果，如果不够再决定是否继续计算。

15、8、关于扫描

16、HFSS提供一个扫描功能，分3种方式：快速、离散和插