Jump to content

    

Вопросы по HFSS

В 06.12.2019 в 17:18, oleg679976 сказал:

Мне казалось, что Radiation мы должны ставить далеко, подразумевая, что мы смотрим ДН на этих плоскостях, а ДН мы смотрим в дальней зоне, разве не так?

ДН мы смотрим на бесконечной сфере (Infinite Sphere).

Слой Rad это размер расчетной области в пространстве. Он обязан существовать из-за особенностей самого математического метода конечных элементов (МКЭ). Поля рассчитываются внутри этой расчетной области (для электродинамики - по уравнениям Максвелла, хотя сам метод МКЭ он универсален и работает не только в электродинамике). За пределами этой области уже ничего не считается, а если надо расчеты дальнего поля - то на Infinite Sphere методом моментов рассчитываются поля исходя из полей на границе Rad.

Если расчетная область МКЭ недостаточно крупная, то неизбежны погрешности расчета. Эти погрешности касаются не только ДН, но и S-параметров. Причем на практике S-параметры страдают сильнее (для антенн - это неточности расчета входного импеданса системы).

Получается дилемма - надо делать слой Rad крупным, сильно растет вычислительная стоимость. Поэтому в 1990-ых математики придумали лайфхак для метода МКЭ - на границе расчетной области они разместили вымышленный материал с бесконечным поглощением (тангенс угла диэлектрических потерь = 100%)

В результате на границе расчетного слоя поведение волны рассчитывается не так при переходе в вакуум, а как при переходе в идеальный поглотитель.

Якобы это при равной вычислительной стоимости улучшит точность или при равной точности снизит вычислительную стоимость.

Практически я не увидел пользы от PML по сравнению с просто увеличением слоя Rad. Обсуждали в этой теме:

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

В HFSS работаю нечасто, но сегодня обнаружил такой ?глюк? с Wave port'ами. HFSS 15
На примере прямоугольного волновода. В прикреплённом файле две модели одного и того же волновода.
Сечение волновода в плоскости XZ, длина по Y и постоянна.
Случай1 (B3). Х=50мм Z=20мм. Integration line задаём параллельно Z. С изменеием Х меняется частота, с которой волна перестаёт распространятся по волноводу. От Z не зависит.
Дублируем - Случай2 (B2). Даблклик по портам (редактируем их), изменяем Integration line на параллельно оси X в этот раз. По идее, при изменении Z, должна меняться пропускная частота. А вот нет! Она меняется при изменении Х. И графики совпадают для Случая1 и Случая2.
Обнаружил, что порты нужно удалять, и задавать заново. И тогда пропускная частота будет меняться в зависимости от перпендикулярной Integration line координаты.

Это глюк? Или можно в настройках это где-то быстро сбросить?

Wave.jpg

Test.7z

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если в интерфейсе какие-то глюки и есть, то обсуждать их для версии 6-летней давности нет смысла. Воспроизвести такие глюки никто не сможет, а в новых версиях они или исправлены или появились новые.

Что касается моделей - то они странные. Волновода как такового нет. Нарисован ящик из материала "вакуум".

Расчет вообще прошел только потому, что нет ABC слоя (radiation boundary), который ограничивает расчетную область. А в случаях когда такого слоя нет (его не всегда можно не делать) - расчетная область ограничивается нарисованной геометрией. В вашем случае расчетная область оказалась ограничена этим вакуумным ящиком.

Волновод должен быть изготовлен или из металлического материала, или из граничного условия PerfectE (сверхпроводник) или граничного условия FiniteConductivity (проводник с заданной проводимостью)

Если использовать граничные условия, то на грани параллелепипеда можно их просто назначить. Если же делать из материала, то он должен обладать конечной толщиной. Для этого надо "вскрыть" торцы параллелепипеда (выделить F (Faces) торцы, и сделать Edit-Surface-Uncover Faces. А потом сделать утолщение фигуры: Edit-Surface-Thicken Sheet и задать конечную толщину стенок.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Pubzor said:

В HFSS работаю нечасто, но сегодня обнаружил такой ?глюк? с Wave port'ами. HFSS 15
На примере прямоугольного волновода. В прикреплённом файле две модели одного и того же волновода.
Сечение волновода в плоскости XZ, длина по Y и постоянна.
Случай1 (B3). Х=50мм Z=20мм. Integration line задаём параллельно Z. С изменеием Х меняется частота, с которой волна перестаёт распространятся по волноводу. От Z не зависит.
Дублируем - Случай2 (B2). Даблклик по портам (редактируем их), изменяем Integration line на параллельно оси X в этот раз. По идее, при изменении Z, должна меняться пропускная частота. А вот нет! Она меняется при изменении Х. И графики совпадают для Случая1 и Случая2.
Обнаружил, что порты нужно удалять, и задавать заново. И тогда пропускная частота будет меняться в зависимости от перпендикулярной Integration line координаты.

Это глюк? Или можно в настройках это где-то быстро сбросить?

Wave.jpg

Test.7z

Давно нет 15 версии, проверить не получилось, но в 2019R3 если задавать в порте только 1 моду и именно параллельно широкой стенке волновода, то он все равно возбуждается основной модой (TE01).

Удалением портов или переназначением ситуация не меняется. Не уверен, что это именно глюк.

Для моделирования этой моды приходиться задать две моды.

hfss_twomodes_twointegrationslines.png

hfss_twomodes_port_field_displays.png

И тогда можно менять размеры и смотреть изменение постоянной распространения и для 1 и для 2 моды.

Для волновода 50ммх20мм.

image.thumb.png.d40f992f40af10ea78d4fd44777505e2.png

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 hours ago, yurik82 said:

Что касается моделей - то они странные. Волновода как такового нет. Нарисован ящик из материала "вакуум".

Расчет вообще прошел только потому, что нет ABC слоя (radiation boundary), который ограничивает расчетную область. А в случаях когда такого слоя нет (его не всегда можно не делать) - расчетная область ограничивается нарисованной геометрией. В вашем случае расчетная область оказалась ограничена этим вакуумным ящиком.

Волновод должен быть изготовлен или из металлического материала, или из граничного условия PerfectE (сверхпроводник) или граничного условия FiniteConductivity (проводник с заданной проводимостью)

Модели нормальные, если что-то не понимаете лучше спрашивать, а не советовать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 минуты назад, DmitryHF сказал:

Модели нормальные, если что-то не понимаете лучше спрашивать, а не советовать.

Я могу объяснить почему этот грязный лайфхак работает, хотя лучше бы выдавал fatal error

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всем спасибо за оперативные ответы.

yurik82смотрел как в Example, идущем вместе с HFSS. Там нет слоя Radiation boudry. Часто этот пример фигурирует в обучающей литературе, но спорить не буду, т.к. иногда часто просто копируют друг у друга ошибки, либо упускают важные детали.

ГУ как я понял (а понял может неверное) назначаются автоматически по умолчанию всё что вне модели. PerfectE сразу там, где кончается геометрия модели.
С просто PerfectE сделал так - графики совпали. Возможно, нужна более сложная модель, чтобы увидеть разницу.
Если добавить вокруг новую геометрию с Rad на внешних границах, то не считает. Здесь наверное что-то не так делаю. А можно посмотреть, как бы вы сделали? У меня что-то расчёт не проходит.
И в том числе интересно узнать про:

Quote

Я могу объяснить почему этот грязный лайфхак работает, хотя лучше бы выдавал fatal error

Про обсуждать старую версию, это вы зря.

DmitryHF, а вот в 15 вопрос решается удалением. И тогда графики совпадают, как если бы мы в изначальной модели сузили широкую стенку, а узкую расширили.
К сожалению, не отображаются ваши изображения
hfss_twomodes_twointegrationslines.png
hfss_twomodes_port_field_displays.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Pubzor сказал:

К сожалению, не отображаются ваши изображения

зайдите в справку через F1. справка на сайте не общедоступна, доступ к ней по коду доступа из лицензии HFSS, поэтому выложить прямую ссылку на страницу не получится
HFSS Help -> Assigning Excitations for HFSS -> 
* Set Mode Polarity Using Integration Line  (картинки отсюда)
* Assign Wave Ports for Modal Solutions
* Align Modes Analytically Using Coordinate System

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/19/2019 at 4:33 PM, yurik82 said:

Я могу объяснить почему этот грязный лайфхак работает, хотя лучше бы выдавал fatal error

Мне объясните! Никогда, за исключением случаев, когда без этого либо было невозможно обойтись, либо так было проще, либо нужен был зачем-то железный объект, рисовал только вакуум. И оно работало. Шо тут шо в cst богомерзком, хотя они все гадкие. В cst они так погрязли в своем грязном хаке, что даже предлагают выбирать тип бекграунд материала! И это было всегда там.

Всегда, если хочется можно окружить железным кирпичом и вставить туда тот вакуум. Но наафига?!

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Pir0texnik сказал:

...

Но наафига?!

:)

часто так делаю, когда надо оценить потери. если фигура сложная, расставлять граничные условия - мартышкин труд.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вынужденно перехожу с CST на HFSS. Расскажите пожалуйста о нюансах программы, которые желательно иметь ввиду. Может обучающие видео/книги статьи можете подсказать (кроме Курушина). Для моделирования микрополосковых устройств мне будет достаточно ANSYS HFSS или надо ещё что-то установить?

Screenshot_2.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
47 минут назад, UberMaverick сказал:

мне будет достаточно ANSYS HFSS или надо ещё что-то установить?

программа сейчас называется Ansys Electronics Desktop (до версии 15.0, т.е. до 2013 года она была отдельно Ansys HFSS), она уже поддерживает сразу Maxwell (2D/3D/Circuit), 2D и Q3D Extractor (очень полезные программы для моделирования параметров линий), SI-Wave (подпроекты типа Circuit могут иметь решатель или Nexxim или SI-Wave на выбор) и IcePak
с 2019 года Desktop переименована в ANSYS Electronics Suite (хотя внутри в Help->About ещё называется Desktop)

Edited by yurik82

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 hours ago, l1l1l1 said:

:)

часто так делаю, когда надо оценить потери. если фигура сложная, расставлять граничные условия - мартышкин труд.

Так отож ну окружил его чугунным кирпичом с какой-то там сигмой 0.5сименса/м и вычел. Границы лепить - это во-1 задолбёсся, а во-2 они все послезают непойми куда, если топология поменяется.

1 hour ago, UberMaverick said:

Вынужденно перехожу с CST на HFSS. Расскажите пожалуйста о нюансах программы, которые желательно иметь ввиду. Может обучающие видео/книги статьи можете подсказать (кроме Курушина). Для моделирования микрополосковых устройств мне будет достаточно ANSYS HFSS или надо ещё что-то установить?

Screenshot_2.png

Не надо. Достаточно, более чем. А кстати, куда дизайнер делся?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так смысла назначать дополнительные внешние границы нет?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Pir0texnik сказал:

кстати, куда дизайнер делся?

Решатели Nexxim, HSPice интегрированы в тип проектов "Circuit Design"
Решатели Nexxim, SI-Wave, PlanarEM и обычный HFSS интегрированы в тип проектов "HFSS 3D Layout"

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now