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【ANSYS】如何高效率地仿真有限大陣列天線?如果陣列 Mask 不規(guī)則,如何快速建模?-2022

HFSS 從 v14 版本開始,加入了 Finite Array 有限大陣列功能,該功能采用了先進的基于父子關系的 DDM 算法,利用域式分解法針對陣列結(jié)構(gòu)上的周期性特點快速、高效地對有限大陣列進行全波仿真,并提供簡便的建模和操作方法。該方法可考慮所有陣列單元間的互耦,以及陣列的邊緣效應,在求解有限大陣列時消耗更少的計算內(nèi)存和時間,很好的解決了多激勵模型的并行求解效率問題,是仿真有限大陣列的高效工具。具體實現(xiàn)步驟如下:

1. 建立單元模型,按照陣列周期性設置 Master/Slave 主從邊界,以及輻射邊界條件,v15 及以上版本建議設置 FEBI 邊界,對該單元 Design 進行正常的自適應迭代求解;

2. 復制單元 Design,構(gòu)建有限大陣列模型;

3. 導入已經(jīng)求解完成的單元網(wǎng)格,并在HFSS 進行相應設置避免生成多余的網(wǎng)格

4. 設置參與并行求解的計算機,有限大陣列計算必須設置 3 個以上的并行節(jié)點才能運行仿真。

5. 在 Solution Type 中選擇 Network Analysis 或 CompositeExcitation 求解仿真

6. 以上設置完成后,即可運行求解。

如果陣列 Mask 不規(guī)則,如賦性陣列、稀疏陣列等,可以利用有限大陣列中的陣列蒙版 功能進行 Mask 設置。 在Array Properties 設置界面中的 Active Cells 選項卡下進行陣列 Mask 的設置。陣列蒙版 中的每個單元均可設置為下列三種單元類型中的任意一種:

1. 激勵(藍色單元):單元存在且有端口;

2. 不激勵(白色單元):單元存在,端口接匹配負載;

3. 啞單元(灰色單元):不存在單元;(v15 及以上版本支持);

這幾種單元類型的靈活組合,便可以非??焖俚貙Σ灰?guī)則陣列Mask進行建模。