HFSS介紹-北京航空航天大學(xué)RFEMC實(shí)驗(yàn)室

HFSS功能介紹與實(shí)際應(yīng)用北京航空航天大學(xué)RF/EMC實(shí)驗(yàn)室授課內(nèi)容HFSS概述軟件開展及公司背景算法根本原理應(yīng)用范圍〔穿插相關(guān)理論知識〕使用方法簡要介紹后處理分析簡要介紹實(shí)例屏蔽諧振孔縫泄漏HFSS相關(guān)背景介紹HighFrequencyStructureSimulator高頻〔電磁場〕結(jié)構(gòu)仿真器求解范圍與波長可比E、H、S、J、V、I、P可視化結(jié)果采用有限元算法自適應(yīng)網(wǎng)格剖分AnSoft公司產(chǎn)品Agilent公司也曾經(jīng)出版過類似軟件〔HFSS5.6〕后被AnSoft公司收購〔HFSS7.0〕最新版本為9.0相關(guān)知識介紹－－方向圖輻射方向圖：天線的輻射特性隨空間坐標(biāo)變化的圖形。在距輻射源r處的球面上，場強(qiáng)或功率密度隨方向坐標(biāo)〔φ，θ〕變化稱為場強(qiáng)方向圖或功率方向圖。注意滿足遠(yuǎn)區(qū)場條件有多種表述方式HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域求解天線和天線陣的方向圖HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)周期天線方向圖HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域八木天線HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域契比雪夫特性低通濾波器HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域契比雪夫?yàn)V波器低通特性〔MS21〕HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域空間場分布求解HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域空間場分布求解結(jié)果－－有效值HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域空間場分布求解結(jié)果－－瞬時值HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域空間場分布求解結(jié)果－－有效值HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域空間場分布求解結(jié)果－－瞬時值HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域矩形波導(dǎo)中場結(jié)構(gòu)求解HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域波導(dǎo)中的電場矢量示意圖HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域矩形波導(dǎo)中的磁場矢量示意圖HFSS的應(yīng)用領(lǐng)域矩形波導(dǎo)壁上的面電流分布HFSS的算法根底－有限元是近似求解數(shù)理邊值問題的一種數(shù)值方法數(shù)學(xué)根底：泛函分析中的變分方法〔泛函的極值〕應(yīng)用于Hilbert空間〔可以由一組正交基展開〕應(yīng)用Euler定理使用正交基離散化其中系數(shù)待定代回原方程，注意此時變量已被別離HFSS的算法根底－有限元可以寫作HFSS的算法根底－有限元應(yīng)用于一維問題中，N稱為形狀函數(shù)原目標(biāo)函數(shù)相應(yīng)變?yōu)楦鱾€分部求和舉例詳細(xì)介紹三維泊松方程靜電場非其次邊界條件有限元方程其給出的條件形式為與其對應(yīng)的泛函為舉例詳細(xì)介紹選取四節(jié)點(diǎn)插值四面體其中四面體采用一次插值舉例詳細(xì)介紹求解下述方程組解得舉例詳細(xì)介紹舉例詳細(xì)介紹將結(jié)果代入上述方程可得待求泛函方程為其中：HFSS使用方法物理建模幾乎完全依賴于立體幾何知識和空間想像力最根本的點(diǎn)、線、面、體元素加各種輔助操作注意幾個問題〔長細(xì)比、圓滑〕材料設(shè)定可以隨意自定義材料各種參數(shù)可以描述非線性材料、均勻變化材料HFSS使用方法設(shè)置邊界和鼓勵源需要電磁場根底、有限元算法根底、熟悉軟件合理簡化模型要點(diǎn)：要對場有較清晰的概念求解條件設(shè)置經(jīng)驗(yàn)和對有限元算法的了解手動網(wǎng)絡(luò)剖分HFSS數(shù)據(jù)后處理獲取外部根本數(shù)據(jù)，如S參數(shù)、阻抗。獲取內(nèi)部場結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)根本的電場、磁場、坡印廷矢量、電流等工程中經(jīng)常用到的數(shù)據(jù)如方向圖、RCS等用