HFSS常见问题及解答 | 建模与仿真方法(二)

1.3 Q: 在本征模式求解模式下，端口和边界条件定义有何限制？如何利用HFSS本征模式求解得到腔体的有载Q值。

A: 在本征模式求解时，不能加端口和磁偏置，也不能定义辐射边界条件。

HFSS的本征模式求解器直接得出的是无载Q值，如果要得到有载Q值，则需要建立耦合结构，并在在负载端加PML或阻抗边界。

1.4 Q: 我设计的耦合器有一端需要接匹配负载，如何实现？

A: 对于微带或同轴等TEM模式的耦合器，直接用电阻或薄膜电阻可实现负载；如果是波导耦合器，最简单的方法是将负载所在位置定义为波端口，因为波端口是最理想的匹配负载。如果仿真的模型无法定义端口，如本征模式求解时，可用PML作为匹配负载，注意，这时PML吸收的不是自由辐射波，而是导波。

1.5 Q: 采用辐射边界条件计算天线等辐射问题时，辐射边界的大小和形状应如何设置？辐射边界的大小对求解结果有何影响？

A: 在计算天线等辐射问题时，辐射边界（Radiation Boundary）应在主辐射方向离开辐射体

的距离，在非主辐射方向离开辐射体的距离，其形状可以与天线的形状共形，以便减少求解空间，例如，角锥喇叭的辐射区域可在建模时也作成角锥的形状，如图1.5所示。

 

若辐射边界离辐射体距离太近，会造成电磁波在辐射边界处的反射系数增大，电磁波能量未经充分吸收而反射回求解空间内，对求解结果的准确度造成影响；若辐射边界离开辐射体距离过远，将使求解空间变得很大，这样会耗费更多的计算时间、增加收敛所需的迭代次数，降低求解计算的效率。

图1.5

1.6 Q: 如何提高扫频精度，如何扫频方法选择？

A: 为了提高扫频精度，首先要确保自适应求解收敛，然后，可以根据需求和不同扫频方法的特点选择扫频方法，以便得到精确的扫频结果。

快速扫频（fast sweep）和插值扫频（interpolating sweep）对扫频的点数不敏感，适应于相对带宽较宽的扫频或多个频点扫频，能够显著缩短仿真时间，求解频率设定为扫频带宽的中心频率偏高（对于相对带宽较宽的插值扫频可适当调高求解频率，以使高频段取得较好的收敛）；快速扫频可以将“Save Fields”选中，得到各个扫频点的场分布和辐射特性，而插值扫频仅能获得结构的矩阵参数。

离散扫频是利用自适应求解后的网格剖分重新求解电磁场，其仿真时间与扫频点数成正比，一般适应于扫描频点数较少（小于10），或者需要得到不同频点的辐射特性时。

来源于：ANSYS官网