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    • 01、阵列天线分析方法增强:
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增强阵列天线分析、评估5G毫米波等等,HFSS 2020 R2版本新功能太强了

2020/10/02
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新功能

3D 组件有限大阵:直接矩阵求解器选项  5G 标准工具箱  微放电自动击穿计算,带电粒子的可视化  HFSS SBR+: 近场分析和场图绘制叠加显示   改进的适用于复杂模型的分层阻抗边界条件 分布式内存矩阵求解器的性能增强  IE 求解域间的导体 - 介质接触改进 (Beta)

HFSS 3D 2020 R2 new

01、阵列天线分析方法增强:

矩阵直接求解,并行网格初始化,混合计算

3D 组件有限大阵方法是在原有限大阵列方法的基础上一个全新的突破,使得不同单元并行自适应网格快速剖分迭代,直接矩阵求解器适合弱耦合和端口数量较多的问题,可以考虑阵列边缘效应和不同单元间(包括寄生单元)耦合关系。

Ansys 2020 R2: 增加了矩阵直接求解器求解 DDM 阵列选项,模型求解没有任何“阵列近似”,精确计算阵列天线不同扫描角的方向图和完整的耦合 S 参数,这对于 5G 毫米波阵列天线非常重要。

 

所有 3D 组件和原生求解域都支持并行的网格初始化,实现接近线性的网格剖分加速比(不同组件复杂度接近)。设置网格装配 “Do Mesh Assembly”,自动 HPC 会默认参与组件的网格并行剖分,手动 HPC 需要在分布式计算中设置“网格装配”。

02、ACT 插件

5G 标准工具箱

  • 支持阵列天线的码本(Codebook)导入
  • 支持功率密度(Power Density)计算
  • 支持累积分布函数 CDF(Cumulative Distribution Function)计算
  • 全参化界面,易于操作

 

HFSS 5G 标准工具箱自动提取功率密度,高效提取 FCC 认证流程需要的数据。

具备以下功能:峰值搜索和检测,面积平均,最坏波束情况的相位。

波束扫描码本

评估 5G 毫米波天线的空间覆盖能力

•       天线阵列的累积分布函数 (CDF),远场统计分析,计算在整个辐射空间内远场值小于或等于某个值的百分比概率

•       ANSYS 电子桌面 (AEDT) 中后处理计算 CDF,5G 标准工具箱 ACT 插件可以为具有多组激励加权的天线阵列自动提取 CDF 曲线

方便查看天线阵所有扫描角的辐射特性,深入了解天线系统的辐射盲区

评估人体对 CDF 的影响

03、求解器

分布式直接求解器 – 内存改进

Multi-package 264 端口模组

Multi-package 764 端口模组

 

在存在 FEBI 的情况下允许金属和介质 IE 求解域相接触

适用于汽车保险杠雷达布局的混计算求解选项,比 FEBI 更易用,计算效率更高,“混合 IE 区域求解器”。

SBR+求解器的近场分析

SBR+求解类型和混合算法下的 SBR+求解域都支持近场求解,支持近场分布与模型的叠加显示。

军舰上的 1 GHz 单极子天线,计算天线和舰桥之间的场分布,仿真驻波情况。

 

Ansys HFSS 微放电求解器

2020 R2 新增自动求解和带电粒子的可视化

 

壳单元(Shell Element )应用增强

在”脏”模型上的应用鲁棒性更好,能正常剖分 2020R1 版本中无法进行网格剖分的模型,当网格的完整性有问题时,求解器会反馈相应的信息。

示例:因为可能会形成较差的网格,T 形位置被标记为检查对象。

 

HFSS 3D Layout 大量改进

•     ECAD 浏览器 / 大型 GDS 仿真流程 – 5G, 自动驾驶

HFSS 仿真设置中的“IC Mode” 选项,针对细长和大边款比模型的改进,自动错位处理,网格质量改进,极大提升了网格剖分成功率,成功实现了初始网格>10M 的芯片封装模型的网格初始化剖分。

正式的过孔层类型,模型转换的预处理选项,全新的 Stackup 预览窗口。

新增操作命令,移除未连接过孔,移除没有接触的金属片。

过孔捕捉的改进,初始网格的算法和质量改进,连接性检查。

改进了 net-tracing 性能,趋肤深度手动网格。

•       HFSS 3D Layout 中的 3D 组件

参数化支持,性能增强,支持 3D 网格剖分,支持脚本

•       UI 改进

目录树,菜单集成,定义管理窗口

注: 2021R1 版本支持 3D 组件加密功能

基于原理图定义的电路元器件

原理图定义的电路元件,在原理图对话框中定义元器件模型。仅支持 R, L, C 网络,可转换为用于 HFSS 仿真的电路元件。

易用性和性能改善

HFSS 3D Layout 的自动仿真设置,HFSS 自动切割和外延功能改进,共形空气腔和切割模型的简化,介质和空气腔独立的外延类型。

基于点的电路元器件,模型可转换为焊盘类型,插值扫频的最低频点,宽带自适应网格中最大点数,Cross-section W-element utility。

04 前后处理

MCAD 和图像显示

支持将场图数据导出为 EnSight 文件,利用 EnSight 进行后处理和渲染,场图叠加显示支持阴影效果,平坦光滑的阴影效果。

3D 组件支持相关变量,目标设计中的只读属性。

 

桌面框架

面向对象的属性脚本,可提供访问完整数据模型的框架,实现查询和修改等功能,直观易用,可应用于 3D 建模,报告生成和优化。

支持 Microsoft MPI。

基于关键词的材料库搜索,没有 Granta 许可的用户也可以在 Granta 库中进行搜索。

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
CRCW040249R9FKED 1 Vishay Intertechnologies Fixed Resistor, Metal Glaze/thick Film, 0.063W, 49.9ohm, 50V, 1% +/-Tol, 100ppm/Cel, Surface Mount, 0402, CHIP, HALOGEN FREE AND ROHS COMPLIANT

ECAD模型

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SP721ABG 1 Littelfuse Inc Silicon Surge Protector, MS-012AA, SOIC-8

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公众号“老猫电磁馆”主笔,仿真软件专家,高频电磁问题专家,从事电磁场仿真与天线设计工作近二十年,关注方向包括各类天线设计与优化,高频电磁兼容,强电磁脉冲防护,5G与物联网等。爱好美的事物,喜欢用文字和光影与读者交流,工匠精神,人文关怀,从心开始。