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Ansys HFSS 三維高頻電磁場模擬分析軟體

Ansys HFSS 是高頻結構電磁場模擬工具的行業標準和黃金工具,真正求解任意三維結構的電磁場,具有廣泛的適應性,應用範圍覆蓋了直流到光波波段。簡潔而使用方便的圖形化用戶界面,自動網格生成和自適應網格細化,支持寬帶自適應網格剖分。結合高性能的電磁場求解器,實現高精度、高可靠和高穩定的電磁場求解,全面用於工程問題,無需掌握深奧的電磁場知識和反覆嘗試不同的網格剖分,就能快速得到高精度的模擬結果。 Ansys HFSS 支持多種電磁場求解器,包括頻域、時域、本徵模式、特徵模式、積分方程法、物理光學法、多層平面結構矩量法、區域分解法、有限大陣列天線求解器,伴隨求導敏感度分析等,支持多算法混合計算,能夠全面可靠地解決各類高頻和輻射問題,同時,能夠和 Ansys 結構/流體軟體以及電路/系統軟體進行雙向耦合模擬和系統模擬。
 
產品功能特點
 
Ansys HFSS 採用了高精度有限元方法(FEM)、三維矩量法(MoM)技術和針對大尺寸結構的彈跳射線(SBR)法,可有效實現高精度的電磁模擬分析。Ansys HFSS 模擬套件包含以下求解器,可解決涉及小型到大型尺寸的各種電磁問題:
HFSS
HFSS SBR+
  • 頻域
  • 時域
  • 積分方程
  • 混合技術
  • 投射和彈跳射線
  • 物理光學
  • 物理衍射理論
  • 爬行波
 
HFSS混合技術
FEM-IE混合技術建立於HFSS FEM、IE MoM和Ansys區域分解方法(DDM)等技術的基礎上,用於計算複雜的大型系統。選擇恰當的求解器搭配具有高精準度的電磁分析方法有限元HFSS來求解,可針對大型系統或已安裝的平台的區域進行求解與分析,進一步分析天線、射頻元件與周邊環境的電磁場分布來拓展產品開發時的系統整合性與減少開發的時程。
有限元方法(頻域)
有限元方法是一種高精度且高性能3D電磁場分析數值方法,而HFSS中的有限元法更是具備了高精度網格自動切割的技術可精確地切割網格進行有限元分析。工程師能夠透過HFSS中的有限元方法用來計算SYZ參數、諧振頻率、可視化電磁場用於生成組件模型、評估信號質量、傳輸路徑損耗、阻抗失配、寄生耦合和遠場輻射。典型的應用領域包括天線/移動通訊、高速電路、射頻元件、波導、連接器、與EMI/EMC分析等。
有限元瞬態(時域)
有限元時域求解器用於分析瞬態電磁場,可應用於時域反射技術(TDR)、雷擊、脈衝探地雷達(GPR)、靜電放電(ESD)和電磁干擾(EMI)等典型應用領域。透過與頻域求解器相同的高精度網格自動切割技術,無需經過反覆調整網格切割與判別數值收斂等繁雜的數值分析程序即可獲得高精度的時域分析。時域求解器可對頻域HFSS求解器進行補充,使工程師了解同一個網格上的時域和頻域電磁特性。
積分方程
積分方程(IE)求解器採用三維矩量法(MoM)技術,可有效解決開放輻射和散射問題。積分方程十分適用於諸如天線設計、天線放置、以及雷達散射截面(RCS)等散射研究。該求解器可採用多層快速多極子算法(MLFMM)或自適應交叉近似算法(ACA),減少模擬資源需求和求解時間,使用該工具能解決大型問題。
Ansys HFSS SBR+
SBR+是唯一款能實現彈跳射線(SBR)技術的商用電磁求解器,可同時一致地執行物理衍射理論(PTD)、一致性衍射理論(UTD)和爬行波物理學方法,分析上千倍波長的大型電氣平台上的已安裝天線性能。SBR+ 使用光線追踪技術,對天線平台上的表面感應電流或由導體和電介質組成的散射幾何條件進行建模分析。借助SBR+ 求解器,工程師可快速準確地預測安裝在中等、大型及超大型平台上的天線遠場輻射方向圖、近場分佈和天線間的耦合關係(S 參數)。可在車輛、飛機、雷達罩等大型結構中進行傳輸和反射建模。此外,HFSS SBR+ 可高效的進行雷達特徵建模,包括電大尺寸目標的 ISAR 成像。
HFSS 3D Layout
HFSS 3D佈局是用於PCB、IC封裝和無源器件分層幾何的分析與優化平台。適用於對PCB和封裝的訊號完整性進行分析。其應用範圍涵蓋具有復雜分路區域的高速串行鏈路、參考平面不齊的傳輸線、平面天線和毫米波電路。工程師可以繪製或導入幾何形狀,對電磁特性進行分析,將其輻射場、阻抗、傳播常數、S參數或計算插損和回損。
 
Antenna toolkit
HFSS提供天線設計工具包,這是一個獨立且實用的內建程序,可以自動執行超過50種天線幾何圖形的合成與創建。該工具可使天線設計人員快速針對常用天線進行建模與分析,能幫助新用戶學習使用HFSS用於天線設計模擬。所有天線僅須給定頻段與材料便可自動合成並創建天線的模型在HFSS中進行模擬。
HPC高功能計算
Ansys HPC 功能利用平行運算處理大型及複雜的物理模型,透過多線呈( Multithreading )、頻譜分解法( SDM )、 域分解法( DDM )及多種混合處理方式,大幅提高求解效率,縮短運算時間。 
 
應用領域
 
 

 
     
業務聯絡:ansys_sales@cybernet-ap.com.tw
技術支援:gpservice@cybernet-ap.com.tw  

 

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