HFSS PCB設(shè)計(jì)一般步驟

2017-03-28 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

Ansoft HFSS提供了一個(gè)直觀、易于使用、用于建立任意三維無(wú)源器件模型的界面。創(chuàng)建一個(gè)PCB設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)步驟:
1)File>New,然后點(diǎn)擊Project>Insert HFSS Design,新建一個(gè)Project。當(dāng)然可以通過(guò)File>Open,打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的Project。
2)HFSS>Solution Type,設(shè)置解算類型,確定如何激勵(lì)和收斂。HFSS有三種解算類型,第一種是模式驅(qū)動(dòng)(Driven Modal),根據(jù)波導(dǎo)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(qū)動(dòng)(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(jié)構(gòu)的諧振頻率以及這些諧振頻率下的場(chǎng)模式。
3)創(chuàng)建互連結(jié)構(gòu)模型。HFSS擁有強(qiáng)大的全參數(shù)三維模型創(chuàng)建功能,簡(jiǎn)單的實(shí)體建模中,直接使用HFSS中提供的基本圖形(主菜單>Draw)即可,當(dāng)創(chuàng)建復(fù)雜的物體時(shí),可以用布爾運(yùn)算操作(3D Modeler>Boolean)完成挖洞、切開(kāi)或連接等功能。
4)在創(chuàng)建每一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元時(shí),HFSS都會(huì)提示確定其屬性,如介電常數(shù)等,默認(rèn)的材料特性是真空(Vacuum)。
5) 指定平面設(shè)置邊界條件(HFSS>Boundaries>Assign)。HFSS有多種邊界條件,在高速PCB設(shè)計(jì)中最常用的有,理想電邊界 (Perfect E)表示電場(chǎng)垂直于表面。任何與背景相關(guān)聯(lián)的物體表面和任何被賦值為PEC(理想電導(dǎo)體)的物體表面將被自動(dòng)地設(shè)置為Perfect E邊界;理想磁邊界(Perfect H)是指電場(chǎng)方向與表面相切;阻抗邊界(Impedance)用解析公式計(jì)算場(chǎng)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(lái)模擬開(kāi)放的表面;完美匹配層邊界(PML)用一種非實(shí)際的、阻抗與自由空間相匹配吸收層來(lái)模擬開(kāi)放空間。
6)指定端口設(shè)置激勵(lì) (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(shè)計(jì)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(gè)半無(wú)限長(zhǎng)的波導(dǎo),該波導(dǎo)具有與端口相同的截面和材料,每個(gè) 端口都是獨(dú)立地激勵(lì)并且在端口中每一個(gè)入射模式的平均功率為1瓦,使用波端口可以計(jì)算特性阻抗、復(fù)傳播常數(shù)和S參數(shù)。
值得注意的是,在設(shè)置波端口大小時(shí)也是很講究的,以經(jīng)常遇到微帶線端口為例,如果設(shè)微帶線寬為W,高為h。
7) 分析設(shè)置。通過(guò)HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup可以進(jìn)行自適應(yīng)頻率和收斂標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置,通過(guò)HFSS>Analysis Setup>Add Sweep可以得到互連結(jié)構(gòu)的掃頻響應(yīng),通常選擇插值(Interpolating)掃頻。
8)數(shù)據(jù)處理(HFSS>Results)。HFSS具有功能強(qiáng)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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