HFSS的掃頻技術詳解
當用戶想希望得到一個頻段范圍內分析求解結果時,可以使用頻率掃描。HFSS中有多種掃頻方式可供選擇:
快速掃頻(Fast):為每個小頻率范圍產(chǎn)生唯一的全場解。最適用于突然共振的模型或在頻帶內改變操作的模型?焖賿哳l可以得到場在諧振點附近行為的精確描述。
離散掃頻:在頻率范圍內特定頻率點上產(chǎn)生場解。最適用于只用頻帶內一部分頻率點來精確描述結果。
插值掃頻:用來評估全部頻率范圍內的解。最適用于頻帶很寬且頻率相應比較光滑的情況,以及快速掃描的內存超出了可用值。
快速頻率掃描
快速頻率掃描為每個小頻率范圍產(chǎn)生唯一解。當模型在頻譜范圍忽然諧振或改變行為時選擇快速掃描?焖賿呙枘艿玫街C振點附近行為的精確表示。 HFSS使用頻帶中心頻率選擇合適的特征值問題從而為整個快速掃描產(chǎn)生一個解。然后使用基于適應性Lanczos-Pade掃描(ALPS)的求解器從中心頻率場解來外推要求的頻帶范圍的場解。如果解決頻率位于頻帶范圍內(比起始頻率高且比終止頻率低),HFSS將解決頻率作為中心頻率。否則頻帶范圍的中點被用作中心頻率。
記住,HFSS在解決頻率的適應性解決中使用有限元網(wǎng)格精修,如果你沒要求適應性解決,產(chǎn)生的初始網(wǎng)格將應用于問題。系統(tǒng)將使用這個網(wǎng)格而不再進一步對其進行精修。同樣,中心頻率的場解是最精確的。取決于你在頻率范圍內要求的精度水平,你可以在其它中心頻率執(zhí)行頻率掃描。
全場解只在中心頻率被保存,而S參數(shù)在所有頻率點被保存;然而,快速掃描允許掃描范圍內所有頻率項的后處理。快速掃描所需要的時間大大多于單個頻率解決的時間。
注意:當執(zhí)行快速掃描時,頻率范圍內的任何端口模式不能與切口相交叉。如果出現(xiàn)了交叉,一個錯誤信息就會出現(xiàn),列出違反這個原則的端口和模式。
離散頻率掃描
離散掃描在頻帶內的特定頻率點產(chǎn)生場解。例如,指定頻帶1000MHz到2000MHz,步長2.5,結果是1000,1250,1500,1750,2000MHz的解。默認情況下,只有最后計算的頻率點的場解會保存,在這個例子中是2000MHz。設置了求解點后,如果你想保存特定點的場解,選擇Save Fields,每個頻率點的S參數(shù)被保存。你要求的步數(shù)越多,完成頻率掃描所需的時間越長。 如果頻帶范圍的解只需一些頻率點就能精確表示,選擇離散掃描。
記住,HFSS在解決頻率的適應性解決中使用有限元網(wǎng)格精修,如果你沒要求適應性解決,產(chǎn)生的初始網(wǎng)格將應用于問題。系統(tǒng)將使用這個網(wǎng)格而不再進一步對其進行精修。由于適應性解決的網(wǎng)格僅在解決頻率處被優(yōu)化,對于和此頻率相差較大的頻率,結果的精確度可能會有很大的變化。如果你想使變化最小,你可以選擇頻帶中心作為解決頻率。然后,檢查了結果后,在解決頻率設置為臨界頻率時運行額外的解決。
插入頻率掃描
插入頻率掃描評估了全頻范圍的解。HFSS選擇計算場解的頻率點從而使所有內插替換解落在允許誤差內。當解達到允許誤差標準或產(chǎn)生了最大數(shù)目的解后,掃描完成。要了解解的更多信息,增加步數(shù)并重新執(zhí)行掃描。 每個點的場解都會被刪除,這樣下一個點的新的場解就會產(chǎn)生。只有最后計算的頻率點的所有場解才會被保存。每個頻率點的S參數(shù)都會被保存。當頻率范圍很寬或頻譜響應較為平滑,或者快速掃描的內存需求超出可得到的內存,選擇插入掃描。插入掃描所花的時間比離散掃描少的多,因為全場解是基于最少頻率點被內插替換的。插入掃描的最大時間可表示為單個頻率解決時間乘上最大解決次數(shù)。
記住,HFSS在解決頻率的適應性解決中使用有限元網(wǎng)格精修,如果你沒要求適應性解決,產(chǎn)的初始網(wǎng)格將應用于問題。系統(tǒng)將使用這個網(wǎng)格而不再進一步對其進行精修。
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