ansoft hfss 邊界條件 講解

《ansoft hfss 邊界條件 講解》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、AnsoftHFSS邊界條件講解這一章主要介紹使用邊界條件的基本知識(shí)。邊界條件能夠使你能夠控制物體之間平面、表面或交界面處的特性。邊界條件對(duì)理解麥克斯韋方程是非常重要的同時(shí)也是求解麥克斯韋方程的基礎(chǔ)。§2.1為什么邊界條件很重要用AnsoftHFSS求解的波動(dòng)方程是由微分形式的麥克斯韋方程推導(dǎo)出來(lái)的。在這些場(chǎng)矢量和它們的導(dǎo)數(shù)是都單值、有界而且沿空間連續(xù)分布的假設(shè)下，這些表達(dá)式才可以使用。在邊界和場(chǎng)源處，場(chǎng)是不連續(xù)的，場(chǎng)的導(dǎo)數(shù)變得沒(méi)有意義。因此，邊界條件確定了跨越不連續(xù)邊界處場(chǎng)的性質(zhì)。作為一個(gè)AnsoftHSS用戶你必須時(shí)刻都意識(shí)到由邊界條件確定場(chǎng)的假

2、設(shè)。由于邊界條件對(duì)場(chǎng)有制約作用的假設(shè)，我們可以確定對(duì)仿真哪些邊界條件是合適的。對(duì)邊界條件的不恰當(dāng)使用將導(dǎo)致矛盾的結(jié)果。當(dāng)邊界條件被正確使用時(shí)，邊界條件能夠成功地用于簡(jiǎn)化模型的復(fù)雜性。事實(shí)上，AnsoftHSS能夠自動(dòng)地使用邊界條件來(lái)簡(jiǎn)化模型的復(fù)雜性。對(duì)于無(wú)源RF器件來(lái)說(shuō)，AnsoftHSS可以被認(rèn)為是一個(gè)虛擬的原型世界。與邊界為無(wú)限空間的真實(shí)世界不同，虛擬原型世界被做成有限的。為了獲得這個(gè)有限空間，AnsoftHSS使用了背景或包圍幾何模型的外部邊界條件。模型的復(fù)雜性通常直接與求解問(wèn)題所需的時(shí)間和計(jì)算機(jī)硬件資源直接聯(lián)系。在任何可以提高計(jì)算機(jī)的硬件資源

3、性能的時(shí)候，提高計(jì)算機(jī)資源的性能對(duì)計(jì)算都是有利的。§2.2一般邊界條件有三種類型的邊界條件。第一種邊界條件的頭兩個(gè)是多數(shù)使用者有責(zé)任確定的邊界或確保它們被正確的定義。材料邊界條件對(duì)用戶是非常明確的。1、激勵(lì)源波端口（外部）集中端口（內(nèi)部）2、表面近似對(duì)稱面理想電或磁表面輻射表面背景或外部表面3、材料特性兩種介質(zhì)之間的邊界具有有限電導(dǎo)的導(dǎo)體§2.3背景如何影響結(jié)構(gòu)所謂背景是指幾何模型周圍沒(méi)有被任何物體占據(jù)的空間。任何和背景有關(guān)聯(lián)的物體表面將被自動(dòng)地定義為理想的電邊界（PerfectE）并且命名為外部（outer）邊界條件。你可以把你的幾何結(jié)構(gòu)想象為外面

4、有一層很薄而且是理想導(dǎo)體的材料。如果有必要，你可以改變暴露于背景材料的表面性質(zhì)，使其性質(zhì)與理想的電邊界不同。為了模擬有耗表面，你可以重新定義這個(gè)邊界為有限電導(dǎo)（FiniteConductivity）或阻抗邊界（Impedanceboundary）。有限電導(dǎo)邊界可以是一種電導(dǎo)率和導(dǎo)磁率均為頻率函數(shù)的有耗材料。阻抗邊界默認(rèn)在所有頻率都具有相同的實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)值。為了模擬一個(gè)允許波進(jìn)入空間輻射無(wú)限遠(yuǎn)的表面，重新定義暴露于背景材料的表面為輻射邊界（RadiationBoundary）。背景能夠影響你怎樣給材料賦值。例如，你要仿真一個(gè)充滿空氣的矩形波導(dǎo)，你可以創(chuàng)建

5、一個(gè)具有波導(dǎo)形狀特性為空氣的簡(jiǎn)單物體。波導(dǎo)表面自動(dòng)被假定為良導(dǎo)體而且給出外部（outer）邊界條件，或者你也可以把它變成有損導(dǎo)體?！?.4邊界條件的技術(shù)定義激勵(lì)（Excitation）——激勵(lì)端口是一種允許能量進(jìn)入或?qū)С鰩缀谓Y(jié)構(gòu)的邊界條件。理想電邊界（PerfectE）——PerfectE是一種理想電導(dǎo)體或簡(jiǎn)稱為理想導(dǎo)體。這種邊界條件的電場(chǎng)（E-Field）垂直于表面。有兩種邊界被自動(dòng)地賦值為理想電邊界。1、任何與背景相關(guān)聯(lián)的物體表面將被自動(dòng)地定義為理想電邊界并且命名為outer的外部邊界條件。2、任何材料被賦值為PEC（理想電導(dǎo)體）的物體的表面被自

6、動(dòng)的賦值為理想電邊界并命為smetal邊界。理想磁邊界（PerfectH）——PerfectH是一種理想的磁邊界。邊界面上的電場(chǎng)方向與表面相切。自然邊界（Natural）——當(dāng)理想電邊界與理想磁邊界出現(xiàn)交疊時(shí)，理想磁邊界也被稱為Natural邊界。理想磁邊界與理想電邊界交疊的部分將去掉理想電邊界特性，恢復(fù)所選擇區(qū)域?yàn)樗郧暗脑疾牧咸匦?。它不?huì)影響任何材料的賦值。例如，可以用它來(lái)模擬地平面上的同軸線饋源圖案。有限電導(dǎo)率（FiniteConductivity）邊界——有限電導(dǎo)率邊界將使你把物體表面定義有耗（非理想）的導(dǎo)體。它是非理想的電導(dǎo)體邊界條件。并

7、且可類比為有耗金屬材料的定義。為了模擬有耗表面，你應(yīng)提供以西門子/米（Siemens/meter）為單位的損耗參數(shù)以及導(dǎo)磁率參數(shù)。計(jì)算的損耗是頻率的函數(shù)。它僅能用于良導(dǎo)體損耗的計(jì)算。其中電場(chǎng)切線分量等于Zs(nxHtan)。表面電阻（Zs）就等于(1+j)/(δσ)。其中，δ是趨膚深度；導(dǎo)體的趨膚深度為ω是激勵(lì)電磁波的頻率.σ是導(dǎo)體的電導(dǎo)率μ是導(dǎo)體的導(dǎo)磁率阻抗邊界（Impedance）——一個(gè)用解析公式計(jì)算場(chǎng)行為和損耗的電阻性表面。表面的切向電場(chǎng)等于Zs(nxHtan)。表面的阻抗等于Rs+jXs。其中，Rs是以ohms/square為單位的電阻Xs

8、是以ohms/square為單位的電抗分層阻抗（LayeredImpedance）邊界——在結(jié)構(gòu)中多層薄層可