• ANSYS HFSS

    功能:前后處理 | 電磁與電子分析

    評分:5 / 5

    推薦指數:100%

    軟件簡介:

    HFSS憑借其開創性以及業界領先的自適應網格剖分技術,可提供無與倫比的設計驗收精確度。用戶通過HFSS強大的網格剖分與求解器技術能夠信心十足地開展設計工作,因為他們知道HFSS提供的結果值得信賴。其它工具只是簡單地給出答案但對解決方案的精確度沒有任何反饋,因而造成不確定性。HFSS與ANSYS HPC技術(如域分解或分布式頻率)完美結合,可幫助用戶以前所未有的速度和規模進行仿真,從而更深入、更全面地探索并優化器件的性能。

     

    軟件詳細介紹:

    軟件的功能特點:

    • 電磁求解器技術

    ANSYS HFSS(高頻結構仿真器)提供了諸多最先進的高頻電磁場求解器技術。這些功能強大的工具基于準確可靠的有限元(FEM)法、大規模矩量法(MoM)、超大規模物理光學漸進法以及射線跟蹤(SBR)等技術。嚴格的多求解器混合技術與ANSYS HPC技術完美結合,能夠在易于使用的設計環境中提供高級的多尺度、多保真度計算電磁學方法。

    • HFSS頻域FEM

    ANSYS HFSS充分利用基于有限元法(FEM)的3D全波頻域電磁場求解器優勢。工程師使用HFSS可提取SYZ參數;查看3D電磁場;生成組件模型來評估信號質量、傳輸路徑損耗、阻抗不匹配、寄生耦合以及遠場輻射。HFSS充分利用專有的高級自動自適應網格剖分技術優勢,可提供準確可靠的解決方案,能夠應對最復雜的電磁場仿真挑戰。

    • 自適應網格剖分

    自動自適應網格剖分技術是HFSS的主要優勢之一,有了它,用戶只需要集中精力設置幾何結構、材料屬性和所需的輸出結果。剖分過程使用了高度可靠的體積網格剖分技術,同時其多線程功能可有效減少內存使用并提高仿真速度。

    • HFSS瞬態求解器

    HFSS瞬態求解器是一款基于有限元的3D全波時域電磁場求解器,和電磁仿真黃金標準的HFSS采用相同的自適應網格剖分技術。工程師能直接仿真瞬態電磁場行為,并查看多種應用中的磁場或系統響應情況,這些應用包括時域反射計(TDR)、探地雷達(GPR)、靜電放電(ESD)、電磁干擾(EMI)和防雷電等應用。該技術有效完善了HFSS中的頻域解決方案,能幫助工程師從網格和目標域中詳細了解設計的電磁特性。

    • HFSS SBR+(前Delcross Savant)

    HFSS SBR+是一款高級的天線性能仿真軟件,可在電大尺寸平臺上快速精確地預測安裝的天線輻射圖、近場以及天線間的耦合。HFSS SBR+可分析各種平臺上已安裝天線的性能,這些平臺上的波長規模甚至高達數千級。它采用漸近式射線跟蹤(SBR+)法高效準確地計算解決方案,同時實現了令人難以置信的高速度和高擴展性。

    HFSS SBR+的尖端技術包括各種高級物理模型(如蠕波、UTD繞射光線和表面曲率提取等),其他商業電磁求解器無法企及。

      • HFSS SBR+可計算:安裝輻射模式、Tx/Rx天線對之間的耦合、空間E & H場分布(近場)、入射場/散射場和總場、共面極化與交叉極化的輻射散射
      • 可視化射線跟蹤和射線診斷:SBR、蠕波和UTD邊緣光線可在分析前后進行顯示。可視化射線跟蹤(VRT)特性能夠提供有用的信息,有助于用戶了解射線彈跳力學、方向圖零點源或峰值源、幾何光學(GO)阻塞和給定角度目標照明的射線密度。
      • 混合仿真:用戶可導入隔離天線定義的HFSS結果,并通過等效原理激勵HFSS SBR+仿真。這種方法能根據體積或表面網格剖分技術順利導入復雜的獨立天線模型。用戶能充分利用隔離天線仿真的精確結果,并且快速準確地捕獲全尺寸飛機、輪船、汽車、建筑物等的安裝天線性能。
    • HFSS積分方程(IE)求解器

    HFSS-IE(積分方程)求解器采用3-D矩量法(MoM),能夠高效進行輻射研究(如天線設計或布局)與散射研究(雷達截面(RCS))。和HFSS一樣,HFSS-IE求解器利用自動自適應網格加密功能生成最佳網格,讓用戶對結果充滿信心。

    通過將HFSS-IE與HFSS完美組合,設計工程師能夠針對給定狀況選擇最佳求解器。很多情況下,用戶可在鏈接項目中或在混合解決方案中同時發揮兩種求解器的優勢。

    • HFSS Hybrid:大規模FEM-IE

    HFSS Hybrid技術集HFSS、HFSS-IE和域分解法三者之大成,能為復雜的電大尺寸系統提供準確的解決方案。通過在本地應用適當的求解器技術,用戶可通過有限元HFSS處理高度詳細的幾何區域和復雜材料屬性區域,并用3D MoM HFSS-IE應對大規模對象或安裝平臺問題。

    • HFSS混合有限元 – 積分方程法(FE-BI)求解器

    有限元 – 積分方程(FE-BI)技術是功能強大的混合技術集合,為HFSS提供了理想的邊界條件。利用FE-BI,天線設計人員能夠提高輻射遠場解決方案的精確度,從而對電磁解決方案滿懷信心。涉及天線平臺集成的仿真通過采用適形輻射邊界(如凹幾何結構)可明顯減小尺寸,從而減少有限元域的整體體積。

    • HFSS平面EM求解器

    平面EM求解器對于設計RF、無線電路以及平面天線(例如LTCC、MMIC、RFID、IC以及PCB結構)的工程師來說,堪稱一款理想選擇。平面EM是2.5D(矩量法)場仿真工具,可提供S、Y及Z參數的動態參數協同仿真,而且支持局部電流以及遠近場輻射分析。

    HFSS 用戶界面

    • HFSS 3-D建模器

    3-D界面使用戶能夠建模復雜的3D幾何結構或導入CAD幾何結構。通常情況下,3D模式可用于建模和仿真天線、RF/微波組件和生物醫療設備等高頻組件。

    • HFSS 3-D布局

    HFSS 3-D布局對于從事分層設計流程(包括印刷電路板(PCB)布局、IC封裝和片上嵌入式無源組件等)的設計人員來說是一個理想選擇。這類設計可方便地從第三方工具(Cadence Design Systems、Mentor Graphics和Zuken)中導入,然后在HFSS 3-D布局環境中進行設置和建模。

    HFSS 3-D 布局環境不僅具有高度易用性,而且還包含高級phi網格剖分技術。該技術充分利用設計的布局特性,針對網格剖分硅襯底、再分配層、電子封裝和印刷電路板進行了精心優化,可提供難以置信的高速度、高可靠性和大容量,能夠滿足復雜結構的網格剖分需求。

    • HFSS 3-D布局界面的優勢
      • 全自動HFSS端口創建和設置
      • 布局、疊層和焊盤編輯器
      • 參數化設計環境
      • 保留布局中的跡線特性和網絡信息
      • 層級化設計:芯片–封裝–電路板
    • Cadence專用的HFSS 3-D布局

    Cadence軟件用戶通過HFSS 3-D布局技術,可直接從Allegro Package Designer、Allegro PCB Designer、SiP Digital Layout或Virtuoso Analog Design Environment中設置用于求解的芯片、封裝和PCB仿真,從而在HFSS中進行分析。

    • 3D組件

    在HFSS中,用戶可以創建3D組件并將它們集成到更大的裝配件內。這種建模方法便于創建無線通信系統;尤其隨著這些系統變得越來越復雜,該方法的作用會更加突出。創建可直接進行仿真的3D組件并將其保存在庫文件中;庫文件可方便地添加到更大的系統設計中,無需進行激勵、邊界條件和材料屬性設置。所有內部細節都已包含在3D組件的原始設計之內。

    • 分析衍生品

    作為HFSS的Optimetrics附加組件,分析衍生品功能可在單次仿真中,根據用戶選擇的設計變量對SYZ參數和遠場參數衍生物進行直接矩陣計算。

    • 先進的有限天線陣列仿真

    ANSYS HFSS 軟件能夠計算有限尺寸相控陣列天線的所有電磁效應,包括單元間互耦以及陣列邊緣效應等。

    仿真大型相控陣列天線的傳統方法是假定其為無限大陣列,從而估算天線性能。在這種方法中,一個或多個天線單元的周圍設置為周期性邊界,形成一個基本單元,周期性邊界分別在兩個方向將場徑向,形成無限多單元的陣列。

    • 網格單元技術

    ANSYS HFSS軟件采用四面體網格單元對給定的電磁問題進行求解。這種類型的網格單元與自適應網格剖分程序完美結合,能夠在任何HFSS仿真中實現幾何體適形、并適應電磁特性的網格。

    • 高級寬帶SPICE模型生成

    ANSYS Full-Wave SPICE為時域電路分析工具中的時域仿真提供了頻變SPICE模型。ANSYS Full-Wave SPICE模型可與ANSYS Nexxim、HSPICE、Spectre RF以及MATLAB協同使用。Full-Wave SPICE 是唯一能夠一鍵生成高精度、高帶寬SPICE模型的工具,可以利用它設計電子和通信器件,同時將GHz頻率效應納入考慮范圍。

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