HFSS PCB设计一般步骤

2017-03-28  by:CAE仿真在线  来源:互联网

Ansoft HFSS提供了一个直观、易于使用、用于建立任意三维无源器件模型的界面。创建一个PCB设计包括以下几个步骤:
1)File>New,然后点击Project>Insert HFSS Design,新建一个Project。当然可以通过File>Open,打开一个已经存在的Project。
2)HFSS>Solution Type,设置解算类型,确定如何激励和收敛。HFSS有三种解算类型,第一种是模式驱动(Driven Modal),根据波导模式的入射和反射功率表示S参数矩阵的解;第二种是终端驱动(Driven Terminal),根据传输线终端的电压和电流表示S参数矩阵的解;第三种是本征模(Eignemode),求解物理结构的谐振频率以及这些谐振频率下的场模式。
3)创建互连结构模型。HFSS拥有强大的全参数三维模型创建功能,简单的实体建模中,直接使用HFSS中提供的基本图形(主菜 单>Draw)即可,当创建复杂的物体时,可以用布尔运算操作(3D Modeler>Boolean)完成挖洞、切开或连接等功能。
4)在创建每一个基本结构单元时,HFSS都会提示确定其属性,如介电常数等,默认的材料特性是真空(Vacuum)。
5) 指定平面设置边界条件(HFSS>Boundaries>Assign)。HFSS有多种边界条件,在高速PCB设计中最常用的有,理想电边界 (Perfect E)表示电场垂直于表面。任何与背景相关联的物体表面和任何被赋值为PEC(理想电导体)的物体表面将被自动地设置为Perfect E边界;理想磁边界(Perfect H)是指电场方向与表面相切;阻抗边界(Impedance)用解析公式计算场行为和损耗的电阻性表面;辐射边界(Radiation)也被称为吸收边 界,用来模拟开放的表面;完美匹配层边界(PML)用一种非实际的、阻抗与自由空间相匹配吸收层来模拟开放空间。
6)指定端口设置激励 (HFSS>Excitations>Assign)。HFSS主要有波端口(Wave Ports)和集中端口(Lumped Ports),而在高速PCB设计中,使用波端口的情况比较多。HFSS假定你定义的波端口连接到一个半无限长的波导,该波导具有与端口相同的截面和材料,每个 端口都是独立地激励并且在端口中每一个入射模式的平均功率为1瓦,使用波端口可以计算特性阻抗、复传播常数和S参数。
值得注意的是,在设置波端口大小时也是很讲究的,以经常遇到微带线端口为例,如果设微带线宽为W,高为h。
7) 分析设置。通过HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup可以进行自适应频率和收敛标准的设置,通过HFSS>Analysis Setup>Add Sweep可以得到互连结构的扫频响应,通常选择插值(Interpolating)扫频。
8)数据处理(HFSS>Results)。HFSS具有功能强大又很灵活的数据管理和绘图能力,可以输出适合于Matlab编程,后缀为.m的S/Y/Z矩阵参数文件。

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