搜索HFSS求解器类型详解（一）IE求解器
2016-10-13 by:CAE仿真在线 来源:互联网
概述:
在最新的HFSS2015里面,HFSS总共有五种算法求解器,如下图:
从本期开始,小编将为大家逐一介绍HFSS里面的求解器,帮助大家在以后的工作和学习中真正的用好HFSS。本期我们介绍HFSS的IE求解器。
HFSS-IE求解器综述:
HFSS-IE的全称是积分方程法求解器,它是一个基于全波积分方程的电磁场求解器,该求解器采用的是面网格,求解的导体和介质模型表面的电流,由于HFSS-IE不需要另外绘制空气盒子并对其划分网格和计算,因此可以高效求解开发空间的辐射和散射问题,特别适合于计算大尺寸的开放域问题。HFSS-IE求解器的主要特点如下:
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支持无限大地平面设定;
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无需另外设定吸收边界条件;
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参考地可以使用镂空图形;
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支持单点离散扫频和插值扫频;
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支持HFSS场到场链接。
IE求解器在电大尺寸结构方面与FEM求解器的求解效率对比如下图:
由上图可以看到,IE求解器在求解电大尺寸的开发问题时相比FEM求解器在求解效率上有很明显的提升。因此IE求解器非常适合用于飞机、舰船的RCS分析,天线布局,反射面天线分析等。
HFSS-IE求解器使用指南:
1.新建一个Project文件并添加HFSS-IE Design:
2.模型参数化建模。注意,HFSS-IE里面是不需要单独绘制Air Box的!
除了不需要绘制Air Box意外,HFSS-IE里面没有Curvilinear的网格类型,所以曲面会按照Surface Approximation选项中的设置采用多段折线的方式来进行逼近迭代。此外,HFSS-IE只支持各向同性的材料,并且不支持铁氧体材料。
3.给材料赋值及边界条件:
HFSS-IE里面支持的边界条件如下图:
由上图可以看到,HFSS-IE的边界条件类型比较少,其中Infinite Ground Plane的边界条件必须设置和X-Y平面平行,通过Z Location选项可以调节其在Z轴方向的具体位置。此外,Infinite Ground Plane边界条件上可以通过设置Aperture边界条件来实现类似金属上开孔的效果。 特别注意的是,HFSS-IE的Select Material选项中只能选择金属材料(如铜、理想导体等)。
4.设置端口和激励:
HFSS-IE里面的激励只能设置成Terminal Lumped Gap Port和Incident Wave两种,具体设置方法与HFSS主界面一致。通过设置Incident Wave端口,可以利用Data Link将HFSS中计算得到的远场和近场辐射数据作为激励源链接到HFSS-IE当中,实现场到场的协同分析,如下图:
5.设置求解条件:
HFSS-IE的求解设置界面与HFSS基本相同,只是少了一些选项,如下图:
需要注意的是,HFSS-IE不支持快速扫频方式,在进行表格网格剖分时,HFSS-IE将考虑到波长细分参数(Lambda Refinement),对于介质的表面,对应于电磁波在该介质中的波长;对于导体而言,则对应于电磁波在周围传播媒质中的波长。
6.结果查看和后处理:
在后处理方面,HFSS-IE与HFSS基本一致,需要注意的一点是因为端口激励的类型是Terminal,所以在Edit Sources里面,HFSS-IE定义幅度时是激励电压大小而不是HFSS里面的入射波功率。另外,在场图显示中,J和Q代替了HFSS当中的E和H。如下图:
HFSS-IE的仿真结果精度分析:
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