HFSS微带线仿真教程:最小频率设置与Maxwell路仿真实验
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更新于2024-08-07
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"HFSS实例分析-微带线建模与仿真"
本文主要介绍了一篇关于HFSS(High Frequency Structure Simulator)软件在高速PCB设计中应用的实例,着重讲解了一个简单微带线的建模、仿真、解算参数设置以及Maxwell模型的路分析过程。HFSS是一款强大的电磁场仿真软件,广泛用于天线、微波器件和高速电路设计等领域。
首先,建模是HFSS使用的第一步。在本实例中,通过设置单位为MIL,建立地线层和介质层,接着创建导线(面)来构建微带线结构。模型包括两个介质层,导线位于其中,最后通过建立封闭的空间来定义模拟区域。建模过程中需要注意对模型的精确度和边界条件的设定。
定义材料是关键步骤,用户需在程序执行区域设置所需的材料属性,例如介电常数和损耗 tangent。接下来,需要设定边界条件,这包括确定导线的边界(如导线TRCE)和两侧面的边界条件,同时定义源端口(PORT1)和负载端口(PORT2),以模拟信号的输入和输出。
在设置解算参数时,应根据实际需求谨慎选择扫描的起始频率。过高可能导致自动插值至零频率,这在某些情况下可能产生不准确的结果。若设置得过低,例如0.1GHz,可以避免这种问题。当扫描起始频率设置不当,HFSS会给出最低频率建议,如图6.7所示的0.3167GHz。用户应验证插值后的低频点数据有效性,以免在后续的路仿真实验中出现输出幅度大于输入幅度的现象。
解算过程是HFSS分析的核心部分,软件将基于设定的参数进行电磁场的计算。解算完成后,可以对得到的数据进行后期处理,如扩展模型的S参数、计算端口阻抗参数,并导出MAXWLL SPICE模型。这个模型可以被电路仿真软件如SPICE使用,进行电路级的联合仿真。
最后,利用MAXWELL模型进行路分析,这包括建立电路图,设置激励源,定义运行条件,以及打印和查看仿真结果。这一系列步骤确保了从微波结构到电路行为的完整仿真流程,从而帮助设计师优化高速PCB设计的性能。
HFSS实例分析展示了如何使用该工具进行微带线的建模和仿真,强调了解算参数的重要性,特别是最低频率设置,以及如何将HFSS的结果与电路分析软件相结合,以进行更全面的设计评估。
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