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HFSS分析求解類型 Solution Type如何選擇?,Driven Modal 還是 Driven Terminal?

2016-10-11  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

在幫助文件中,Driven Modal 和 Driven Terminal 的定義非常相似,如何進行區分呢?


HFSS有四種求解類型,其中Driven Modal和Driven Terminal都是用于有源驅動(需要端口激勵)情況。這里重點介紹一下這兩個求解器的區別:
— Driven Modal的求解主要是微帶線、波導等傳輸結構,這種求解類型得到的S 參數是基于主模到高次模的各種模式的廣義S參數,因此常用于天線和微波器件仿真;
— Driven Terminal的求解主要是終端為多根導體的傳輸線,比如差分線,這種端口需要定義終端線,求解得到的S參數是基于終端的,因此常用于電路、高速互連等SI設計。


Driven Modal

驅動模式

For calculating the mode-based S-parameters of passive, high-frequency structures such as microstrips 微帶, waveguides波導, and transmission lines 傳輸線 which are "driven" by a source, and for computing incident plane(入射面) wave scattering 散射.

計算基于s參數的模型,一般天線使用這種模式,但不適合一個端口多個終端的情況,此時需要使用終端驅動。

Driven Terminal

終端驅動

For calculating the terminal-based S-parameters of passive, high-frequency structures with multi-conductor transmission line ports which are "driven" by a source.

This solution type results in a terminal-based description in terms of voltages and currents. Some modal data is also available.

用于多導體傳輸線的端口情況,根據終端電壓和電流計算s矩陣

Eigenmode

本征模

For calculating the eigenmodes, or resonances, of a structure. The Eigenmode solver finds the resonant frequencies of the structure and the fields at those resonant frequencies. Eigenmode designs cannot contain design parameters that depend on frequency, for example a frequency-dependent impedance boundary condition.

相當于結構分析的模態分析,本征模用于求解找到天線結構的諧振頻率。

Transient

瞬態

For calculating problems in the time domain. It employs a time-domain (“transient”) solver. SelectingTransientenables a radio button forNetwork Analysis. Your choice affects the options for the setup. If you selectNetwork Analysisthe setup includes an Input Signal tabfor the simulation.

Typical applications include, but are not limited to:

? Simulations with pulsed excitations, such as ultra-wideband antennas, lightning strikes, electro-static discharge;

? field visualization employing short-duration excitations;

? time-domain reflectometry.

求解隨時間變化的電磁問題、電磁場變量



1、從help的解釋來看,Eigenmode solution主要用于諧振結構,而Driven Modal和Driven Terminal主要用于傳輸線、波導,包括天線等結構。

但關鍵是兩者的區別是什么呢?

如果需要仿真的結構是多導體結構(如同軸線),可以傳播TEM模,存在電壓和電流的定義,這樣就可以用電壓波和電流波來描述該傳輸線,可以使用Driven Terminal模式。但如果需要仿真的結構是單導體結構如矩形,柱形波導,則沿線電壓、電流不再有定義,只能用網絡理論中的內向波、外向波描述端口的性質,此時用Driven Modal。 對于微帶,傳播模式是準TEM模,按help的解釋應該用Driven Modal,但在ansoft的full-book對port的解釋中又有這樣一句:For structures like coupled transmission lines or connectors, which support multiple, quasi-TEM modes of propagation, it is often desirable to compute the Terminal S-Parameters.可見用Driven Terminal還是可以的

總結:

1、driven modal的適用范圍很廣,不需要設置積分線,而driven terminal要在端口設置積分線

2.如果模型中有類似于偶合傳輸線求偶合問題的模型一定要用driven terminal求解, 

3.driven modal適于其他模型, 但一般tem模式(同軸,微帶等)傳輸的單終端模型一般用driven terminal分析(tem波電壓一般由兩導體之間電場積分定義,電流為環線磁場的積分,阻抗Zvi=Zpi=Zpv區別于TE TM) 由于其直接對電流電壓求解而避免了對整個面上功率的計算從而比較簡便. 


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