HFSS PCB設計一般步驟

2017-03-28 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網

Ansoft HFSS提供了一個直觀、易于使用、用于建立任意三維無源器件模型的界面。創(chuàng)建一個PCB設計包括以下幾個步驟:
1)File>New,然后點擊Project>Insert HFSS Design,新建一個Project。當然可以通過File>Open,打開一個已經存在的Project。
2)HFSS>Solution Type,設置解算類型,確定如何激勵和收斂。HFSS有三種解算類型,第一種是模式驅動(Driven Modal),根據(jù)波導模式的入射和反射功率表示S參數(shù)矩陣的解;第二種是終端驅動(Driven Terminal),根據(jù)傳輸線終端的電壓和電流表示S參數(shù)矩陣的解;第三種是本征模(Eignemode),求解物理結構的諧振頻率以及這些諧振頻率下的場模式。
3)創(chuàng)建互連結構模型。HFSS擁有強大的全參數(shù)三維模型創(chuàng)建功能,簡單的實體建模中,直接使用HFSS中提供的基本圖形(主菜單>Draw)即可,當創(chuàng)建復雜的物體時,可以用布爾運算操作(3D Modeler>Boolean)完成挖洞、切開或連接等功能。
4)在創(chuàng)建每一個基本結構單元時,HFSS都會提示確定其屬性,如介電常數(shù)等,默認的材料特性是真空(Vacuum)。
5) 指定平面設置邊界條件(HFSS>Boundaries>Assign)。HFSS有多種邊界條件,在高速PCB設計中最常用的有,理想電邊界 (Perfect E)表示電場垂直于表面。任何與背景相關聯(lián)的物體表面和任何被賦值為PEC(理想電導體)的物體表面將被自動地設置為Perfect E邊界;理想磁邊界(Perfect H)是指電場方向與表面相切;阻抗邊界(Impedance)用解析公式計算場行為和損耗的電阻性表面;輻射邊界(Radiation)也被稱為吸收邊界,用來模擬開放的表面;完美匹配層邊界(PML)用一種非實際的、阻抗與自由空間相匹配吸收層來模擬開放空間。
6)指定端口設置激勵 (HFSS>Excitations>Assign)。HFSS主要有波端口(Wave Ports)和集中端口(Lumped Ports),而在高速PCB設計中,使用波端口的情況比較多。HFSS假定你定義的波端口連接到一個半無限長的波導,該波導具有與端口相同的截面和材料,每個端口都是獨立地激勵并且在端口中每一個入射模式的平均功率為1瓦,使用波端口可以計算特性阻抗、復傳播常數(shù)和S參數(shù)。
值得注意的是,在設置波端口大小時也是很講究的,以經常遇到微帶線端口為例,如果設微帶線寬為W,高為h。
7) 分析設置。通過HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup可以進行自適應頻率和收斂標準的設置,通過HFSS>Analysis Setup>Add Sweep可以得到互連結構的掃頻響應,通常選擇插值(Interpolating)掃頻。
8)數(shù)據(jù)處理(HFSS>Results)。HFSS具有功能強大又很靈活的數(shù)據(jù)管理和繪圖能力,可以輸出適合于Matlab編程,后綴為.m的S/Y/Z矩陣參數(shù)文件。

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