ANSYS HFSS

Разработка высокоскоростных/высокочастотных устройств.

HFSS - это стандартизованный в промышленности инструмент для моделирования трехмерных электромагнитных полей. Технология HFSS позволяет выполнять расчет электрических и магнитных полей, токов, S-параметров, излучений полей в ближней и дальней зоне. Процесс выполнения расчета полностью автоматизирован, пользователю необходимо всего лишь определить геометрические параметры, свойства материалов и желаемый результат. HFSS автоматически построит точную сеточную модель, соответствующую конкретному случаю, для решения задачи при помощи метода конечных элементов. В технологии HFSS физика определяет параметры сеточной модели, а не наоборот. Модуль HFSS может быть связан с ANSYS Mechanical и ANSYS DesignXplorer для выполнения междисциплинарного анализа и изучения возможностей оптимизации изделия. Технология HFSS является надежным инструментом, используемым при разработке высокоскоростных компонентов, в том числе расположенных на кристалле пассивных компонентов, корпусов интегральных схем, соединительных элементов печатных плат и высокочастотных компонентов, таких как антенны, СВЧ/ВЧ-компоненты, биомедицинские устройства.

 

Модель антенны с частотой 350 МГц, установленной на истребитель бомбардировщик F-35. Диаграмма направленности излучения

 

Широкий набор возможностей, точность и высокая производительность HFSS используется инженерами для разработки расположенных на кристалле пассивных компонентов, корпусов интегральных схем, соединительных элементов печатных плат, антенн, СВЧ/ВЧ-компонентов и биомедицинских устройств. HFSS позволяет рассчитывать S, Y, Z - параметры, визуализировать трехмерные электромагнитные поля и излучения, создавать SPICE™-совместимые модели для расчета качества сигнала.

Использование HFSS позволяет решать задачи расчета радиочастотных и микроволновых устройств, например, при разработке высокочастотных компонентов, применяемых в принимающих и передающих частях коммуникационных систем, радиолокационных системах, спутниках и сотовых телефонах. Кроме того, HFSS используется для расчета электромагнитного взаимодействия между соединительными элементами, линиями электропередачи, переходными отверстиями печатных плат, а также для расчета высокоскоростных компонентов, применяемых в компьютерных серверах, устройствах хранения данных, мультимедийных персональных компьютерах, развлекательных и телекоммуникационных системах.

Возможности HFSS

  • Моделирование трехмерного электромагнитного поля.
  • Конечные элементы, описываемые тангенциальными векторами.
  • Автоматическое адаптивное создание и сгущение сетки.
  • Расчет S, Y, Z-параметров через трансфинитные элементы.
  • Восстановление модели, автоматическое определение свойств, управление разрешающей способностью сеточной модели, отказоустойчивые алгоритмы построения сетки при импорте модели из CAD-системы.
  • Базисные функции низшего, среднего и высшего порядков.
  • Прямые и итерационные решатели матриц (возможность для 64-битных систем).
  • Обобщенные многорежимные описания портов, в том числе портов с большими потерями и портов Флоке.
  • Автоматическое назначение управляемых портов.
  • Различные случайные источники электромагнитных полей, в том числе диполи и произвольные плоские волны.

 

Шестиэлементная спиральная антенная решетка

 

Результаты расчетов:

  • S-параметры;
  • расчет поля в дальней зоне;
  • расчет удельной мощности поглощения излучения;
  • преобразование видов колебаний;
  • потери в материалах, потери на излучение.

Отображение данных/визуализация результатов:

  • матрица S, Y, Z-параметров;
  • двумерные и трехмерные декартовы графики, полярные графики, диаграммы Водьперта-Смита и таблицы данных;
  • наложение результатов измерений;
  • копирование векторной графики в буфер обмена;
  • копирование и вставка описания графика или других данных из одного отчета в другой;
  • библиотека шаблонов для отчетов: создание шаблонов на основе отчетов и наоборот;
  • характеристический импеданс поверхности порта;
  • трехмерные статичные и анимированные поля на любой поверхности:
    • ток, электрическое/магнитное поле;
    • диаграмма направленности, проверка излучений;
    • отображение величин и векторов.

Эквивалентные модели цепей:

  • совместимость с Nexxim®, HSPICE®, Cadence® Virtuoso® Spectre® Circuit Simulator, MATLAB®.