仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中设置边界条件的方法

蓝图分享网 2023-02-08 18:23:58 1.2 K阅读 0评论

仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中设置边界条件的方法 第1张

 

1、空气盒子与辐射边界

1) 不同于HFSS,在HFSS 3D Layout中,空气盒子及其上的辐射边界是默认存在的,不用专门添加。默认情况下不显示空气盒子,用户可点击菜单栏设置。Layout-Draw HFSS Air Box,如下:

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2如果需要修改空气盒子设置,点击菜单栏HFSS 3D Layout–HFSS Extents…,弹出Set HFSS Model Extent界面。

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仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中设置边界条件的方法 第4张

  • Open Region是否在空气盒子表面使用辐射边界或者PML边界。勾选之后可选择Radiation或PML边界。需要注意的是,PML边界只适用于长方体,选择PML边界时,不要勾选Truncate model at ground Layers,且Horizontal Padding的值必须大于0。

     

  • Extents下方的各项设置决定空气盒子的类型和填充。

     

  • Type空气盒子的形状,Bounding Box表示长方体,Conformal表示与PCB形状一致。

     

  • Dielectric下的Horizontal表示PCB上的介质层向外的扩展因子。无单位时,表示按比例扩展,比例基准区X,Y中的较大值。有单位时,表示扩展的绝对长度。

     

  • Airbox下的Horizontal控制空气盒子表面在X,Y方向离PCB有多远。扩展原则同上。

     

  • Vertical Positive和Negative分别控制空气盒子的上下表面里PCB有多远。Sync被选中时,Negative将与Positive保持一致。

     

2、Layer Stack中的边界条件设置

在Layer Stack中对于边界条件的设置都位于Analysis区域,如下图,包括Etch,Rough和Solver三个部分,对每一个金属层,都可以指定这三项设置。

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  • Etch:控制本层的横截面形状

    Etch factor(蚀刻因子)定义如下:

    etch_factor = layer_thickness / (bottom_dimension – top_dimension) / 2

当top值大于bottom时,蚀刻因子为负,top值小于bottom时,蚀刻因子为正。在HFSS中,只有信号层具有蚀刻因子,介质层和负信号层不具有信号因子。

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  • Rough:设置本层的金属表面粗糙度

    金属表面粗糙度与传导损耗有关。其中Top,Bottom和Side的表面粗糙度都可以独立设置。对于Groisse模型,可将表面粗糙度模型定义为值或变量,Groisse是传统模型,不具有因果性,仅适用于频域计算。最大阻抗倍增因子限制为2,对应高度抛光导体表面。传统项目默认使用Groisse模型。对于Huray模型,还需要设置Nodule radius和Hall-Huray surface ratio。Huray模型具有因果性。

     

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  • Solver控制HFSS 3D Layout在低频时对本层金属的处理方法。

    推荐使用DC thickness,并设置为Effective,可以在只使用面网格的情况下,准确计算金属的低频损耗。

     

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