HFSS求解器应用详解（三）Transient求解器

• 概述：

HFSS在2010年底的HFSS V13.0开就就推出了基于DGTD算法的Transient时域求解器；在2014年底推出的HFSS V2015里面又新增了对FETD算法的支持。今天小编为大家详细介绍一下HFSS里面这两个时域算法的区别与应用。

• DGTD算法的Transient求解

HFSS-Transient是HFSS的时域法瞬态求解器，最早推出于2010年底，这个求解器是基于间断伽略金时域有限元算法（DGTD），支持共形的非均匀四面体网格和自适应网格加密技术，除了在空间上采用非均匀网格，在时间上也采用了非均匀网格对时间步长进行剖分和加密，因此在处理电大尺寸的瞬态仿真问题时能够在有限的计算机资源下面求解更大的结构和更宽频的电磁场问题。

HFSS-transient典型应用的领域包括采用脉冲激励类型的仿真，如探地雷达、超宽带天线、瞬态RCS、雷击、静电放电等， 短时激励下的瞬态场显示，时域反射阻抗（TDR），主要仿真目标是电大尺寸结构。

飞机的雷击仿真

• FETD算法的Transient求解

HFSS-Transient在最新的HFSS V 2015版本里面基于DGTD，又推出了一个新的时域瞬态求解器，这个求解器是基于时域有限元算法（FETD），相比于老的DGTD算法，FETD隐式求解器可以提供无条件稳定的计算结果，并且时间步长不受最小几何结构尺寸的约束，因此能够大幅提升仿真效率，缩短时域求解所需的时间。但是因为FETD需要在每个时间步长上求解稀疏矩阵，因此需要消耗更多的内存资源，在通常需要消耗的内存可达到DGTD算法的4倍以上。因此通常FETD只能用来分析一些电小尺寸结构的各种瞬态问题。

传输线的TDR分析

• 关于频域和时域的问题

• 片面的说法：相比频域仿真，时域仿真“本质上更快”。

—对于具有弛豫时间的物理系统（如，核磁共振），时域响应的iFFT 的确能快速的给出频谱数据。

—对于弛豫时间等于“0”的数字系统，频域中的每个频点都需要时域数据，频域求解器不需要等待系统“松弛”，此时的宽带响应对于频域和时域都需要更大的计算量，时域和频率两种算法本质上没有孰优孰劣。

• 正确的做法：在决定采用哪种求解器之前先问问你需要通过仿真得到什么结果，而非通过求解带宽来进行判断。

时域和频域可以得到不同的仿真结果

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