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• ANSYS HFSS 高頻電磁場仿真分析技術(shù)
  
  ANSYS HFSS 全波三維電磁場仿真器，能求解從直流附近到光波段所有頻段。特別在微波設(shè)備設(shè)計中，ANSYS HFSS 作為行業(yè)標準設(shè)計工具而被廣泛使用。 一般地，為了熟練掌握電磁場仿真工具，需要學(xué)習(xí)艱深的電磁場知識。ANSYS HFSS 具備了直觀友好的用戶界面、確保求解精確的全自動自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù)，以及對復(fù)雜形狀實現(xiàn)穩(wěn)定分析的求解器，使得初學(xué)者能夠與資深使用者一樣，方便簡單地得到精確的分析結(jié)果。如果想針對某一系列問題進行電磁場領(lǐng)域的分析，ANSYS HFSS 能夠滿足您所有的需求。
• 功能特色
• ANSYS HFSS是行業(yè)標準的電磁仿真工具，特別針對射頻、微波以及信號完整性設(shè)計領(lǐng)域，是分析任何基于電磁場、電流或電壓工作的物理結(jié)構(gòu)的絕佳工具。
  作為基于頻域有限元技術(shù)的三維全波電磁場求解器，HFSS可提取散射參數(shù)，顯示三維電磁場圖，生成遠場輻射方向圖，以及提供ANSYS的全波SPICE模型，該模型可用在ANSYS Designer和其他信號完整性分析工具中。
  
  射頻與微波
  長久以來，HFSS一直被射頻和微波工程師用來設(shè)計通信系統(tǒng)，雷達系統(tǒng)，衛(wèi)星，智能手機和平板設(shè)備中的高頻組件。該技術(shù)實現(xiàn)了很高的仿真精度，解決了多方面的射頻和微波工程中的挑戰(zhàn)性問題，而這些都大大受益于自動網(wǎng)格剖分功能。結(jié)果是實現(xiàn)了極高的求解精度和極佳的求解時間。
• 信號完整性
  使用HFSS，工程師可以輕松地設(shè)計并評估連接器，傳輸線及印刷電路板（PCB）上的過孔，計算服務(wù)器及存儲設(shè)備中使用的高速元件，多媒體電腦，娛樂系統(tǒng)和電信系統(tǒng)中的信號完整性和電磁干擾性能。千秋各地工程師團隊幾乎都在利用ANSYS的工具給他們的設(shè)計帶來競爭優(yōu)勢。
• 按需求解
  如果用戶不熟悉在HFSS中的三維建模，創(chuàng)建一個完整且可求解的三維模型將非常復(fù)雜而又費時：該過程包括設(shè)置源位置或激勵方式，定義求解空間及邊界，以及求解頻率掃描范圍等。
  按需求解技術(shù)使用戶直接從直觀的，層疊式ANSYS Designer界面使用HFSS求解器。這個接口可方便工程師在一個更熟悉的二維布線建模環(huán)境下實現(xiàn)三維HFSS的仿真精度和可靠性。比如，用戶也可以從他熟悉的工具Cadence ECAD環(huán)境啟用按需求解功能。
  HFSS的按需求解對電磁模型的ECAD導(dǎo)入，畫圖和參數(shù)化等功能進行了優(yōu)化。它支持傳統(tǒng)的ECAD原型，如過孔焊盤，走線，引線結(jié)合和焊球。由于模型被修改后只需優(yōu)化模型某一特定部分，如過渡組件，連接器或無源器件在印刷電路板上的芯片或封裝過程，按需求解技術(shù)將具有顯著優(yōu)勢。
• 積分方程（IE）和有限單元邊界積分法（FE-BI）
  積分方程（IE）求解器是求解大型導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的輻射、散射問題的有效補充工具，它采用矩量法（MoM）和多層快速多極子（MLFMM）求解得到導(dǎo)體和介質(zhì)表面的電流分布。積分方程方法同樣采用與HFSS一致的界面，可與HFSS共享幾何，材料以及某些關(guān)鍵求解技術(shù)，如自動產(chǎn)生優(yōu)化網(wǎng)格的自適應(yīng)迭代技術(shù)。IE求解器采用自適應(yīng)交叉近似（ACA）方法結(jié)合迭代矩陣求解器減少內(nèi)存需求，使得用戶可將其應(yīng)用于大規(guī)模問題分析。
  IE求解器附加選項亦可支持建立采用FEM-IE混合方法求解電磁問題的HFSS模型。有限單元邊界積分方法（FE-BI）求解器直接將積分方程的開放邊界條件作為有限元的截斷邊界。
  采用HFSS和IE附加選項，聯(lián)合兩種優(yōu)秀的強大技術(shù)：求解復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的有限元，加上直接自由空間格林函數(shù)求解的積分方程技術(shù)，從而得到精確的輻射和散射問題求解。天線設(shè)計工程師可實現(xiàn)輻射方向圖的高精度要求，從而在電磁設(shè)計中更加得心應(yīng)手。
  HFSS-IE允許共形輻射邊界，并可包含凹陷幾何結(jié)構(gòu)，這在根本上減少了有限元區(qū)域的體積，從而顯著減少包含天線平臺的仿真規(guī)模。
• 瞬態(tài)求解（Transient）
  HFSS transient是一個基于間斷伽遼金時域算法（DGTD）和隱式有限元時域法（FETD）的三維全波瞬態(tài)/時域電磁場求解器。可用任何常規(guī)時域脈沖或余弦定義的脈沖信號激勵，該模塊可以很容易完成時域有關(guān)仿真分析，如時域反射阻抗（TDR）計算等。另外，可以求解短周期脈沖激勵問題，如探地雷達，經(jīng)典放電，電磁干擾及閃電等問題。該四面體有限元技術(shù)同樣基于HFSS所采用的自動網(wǎng)格剖分技術(shù)，該瞬態(tài)分析工具是HFSS這個傳統(tǒng)頻域分析工具的一個理想的補充。
  
  物理光學(xué)（PO）
  物理光學(xué)求解功能非常適合分析超電大結(jié)構(gòu)。PO可用來設(shè)計大型反射面天線，衛(wèi)星或其它天線載體平臺，如商用或軍用飛機。該算法求解非常快速，且占用計算資源極少，從而可快速洞察與大型電磁結(jié)構(gòu)有關(guān)的設(shè)計因素。
  
  應(yīng)用價值
• ANSYS HFSS總能為客戶提供準確的電磁場仿真結(jié)果
  由于電子器件的性能取決于電磁場狀態(tài)，我們需要對其進行快速精確的仿真，在任何設(shè)計原型加工之前，獲知該設(shè)計在實際工作中的性能。ANSYS HFSS仿真結(jié)果能給我們信心：該技術(shù)可在用戶至少干預(yù)的情況下得到準確的分析結(jié)果。作為任意三維結(jié)構(gòu)全波電磁場仿真的標準和核簽工具，HFSS是現(xiàn)代電子設(shè)備中設(shè)計高頻/高速電子組件的首選工具。
• 工程師依靠ANSYS HFSS軟件的準確性和高性能，設(shè)計諸如圖片上嵌入式無源元件，IC封裝組件，印刷電路板互聯(lián)，天線，RF/微波元件和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備等部件
  全面了解電磁環(huán)境之后才能更準確的預(yù)測一個部件或子系統(tǒng)，系統(tǒng)以及終端產(chǎn)品在電磁場中的性能及其相互影響。HFSS可分析整個電磁場問題，包括反射損耗，衰減，輻射和耦合等。
• HFSS的強大功能基于有限元算法與積分方程理論，以及穩(wěn)定的自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù)。該網(wǎng)格剖分技術(shù)可保證其網(wǎng)格能與3D物體共形并適合任意電磁場問題分析。HFSS中，物體結(jié)構(gòu)決定網(wǎng)格，而不是網(wǎng)格決定物體結(jié)構(gòu)。因此，我們可著重于設(shè)計問題從而大大減少建立同等質(zhì)量網(wǎng)格的時間。
• HFSS受益于多種尖端的求解技術(shù)，能根據(jù)用戶的不同需求來選擇合適的求解技術(shù)。每個求解器都具有其強大的功能，HFSS可自動根據(jù)用戶指定的幾何模型，材料屬性以及求解頻段來生成適合的，有效和準確的網(wǎng)格進行求解，以保證求解的精度。
  HFSS的仿真結(jié)果可得出對于工程設(shè)計的重要信息。電信的電磁場仿真結(jié)果包括散射系數(shù)（S,Y,Z），三維電磁場圖顯示（瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)），阻抗失配產(chǎn)生的傳輸損耗，反射損耗，寄生耦合，以及近/遠場的天線輻射方向圖等。
• 工程師可用HFSS得到可靠而準確的結(jié)果，而與是何種電磁仿真類型無關(guān)。求解較為苛刻的高頻仿真問題時，所有的HFSS求解器可配置高性能計算（HPC）技術(shù)，如區(qū)域分解法和分布式求解，高性能計算可減少計算時間，有效利用計算機資源來加速求解電大尺寸問題。
• ANSYS HFSS與ANSYS Workbench集合
  HFSS的高性能及高準確性也可通過ANSYS Workbench平臺調(diào)用，該工具通過一個以用戶為中心的界面直接與企業(yè)級結(jié)構(gòu)CAD工具鏈接，從而實現(xiàn)多物理場仿真。采用此功能，用戶可分析將HFSS仿真結(jié)果作為輸入條件的熱及流體分析問題。另外，用戶可以對HFSS建立的模型實現(xiàn)企業(yè)級共享。結(jié)構(gòu)，熱和流體工程師可以使用HFSS的結(jié)果以完成各自需要的仿真。
• HFSS是ANSYS求解多物理場問題不可分割的組成部分
  ANSYS HFSS及相關(guān)電磁工具作為集成的多物理場分析環(huán)境的一部分，提供從深度到廣度的尖端功能，大量先進的功能及集成的多物理場仿真，為設(shè)計者提供可靠的反映實際的仿真結(jié)果。全方位的解決方案，提供了幾乎所有工程設(shè)計過程中設(shè)計到的仿真問題的解決辦法。全球各地的組織及企業(yè)新人ANSYS產(chǎn)品可幫助他們實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計要求。
• 為了了解設(shè)計性能，我們必須確定所有的設(shè)計參數(shù)的影響，這可時的為滿足性能要求的各種修改變得簡單。HFSS與ANSYS DesignXplorer鏈接使我們更加深入的了解產(chǎn)品，了解設(shè)計變量和產(chǎn)品性能之間的關(guān)系。兩者間的相互關(guān)系可幫助執(zhí)行六西格瑪分析的良率統(tǒng)計分析和實驗研究設(shè)計。
• 1. 幾何模型和版圖接口
• 采用AnsoftLinks的ECAD工具接口，HFSS可以緊密與Cadence，Mentor Graphics®，Synopsys®，Altium和ZukenTM等公司的布局設(shè)計工具集成。使用AnsoftLinks的MCAD工具接口，用戶可以直接導(dǎo)入CATIA®，ProENGINEER®，STEP和IGES等類型的文件格式。此外，ANSYS DesignModelerTM可輔助創(chuàng)建幾何；ANSYS的SpaceClaim的Derect modeler技術(shù)可直接生成模型供HFSS使用。
  
  2. 多物理場與系統(tǒng)集成
• 與ANSYS Workbench平臺的集成可提供基于HFSS仿真結(jié)果輸入條件的熱和流體分析。
  此外，HFSS集成了一個系統(tǒng)解決方案，設(shè)計電路和元器件。用戶可使用HFSS做元器件級別的分析，再合并成一個完整電路。該過程形成一個唯一的系統(tǒng)仿真，系統(tǒng)性能依賴于物理模型。