浅议计算机仿真设计
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  • 文章片段: 论文简介:浅议计算机仿真设计计算机论文线通信、封装及光电子设计等领域。  近年来.以Ansoft HFSS、CST MI—CROW**E Suite 5等电磁仿真软件在天线实验教学中逐步得到了应用。通过采用计算机仿真技术来代替天线实物教学实验,可以有效的节约教学成本,提高教学效率。下面从理论上介绍Ansoft HFSS的基本建模策略,同时以具体的实例介绍Ansoft HFSS的建模仿真,创建结果

浅议计算机仿真设计

计算机仿真设计摘 要 Ansoft HFSS是第一个微波技术的电子设计自动化软件,它是基于电磁场有限元分析微波工程的三维电磁仿真软件。对于电子通信和无线电技术专业的学生来说,了解HFSS软件的基本概念,掌握HFSS软件的使用策略和技巧,能更好的加深学生对天线辐射机理与特性的理解,激发学生的学习兴趣与研究潜力,培养其解决实际工程理由的能力。
  关键词 计算机辅助设计;HFSS;仿真技术;天线
  A 文章编号 1674-6708(2013)105-0208-02
  微波技术广泛应用在雷达、通信、电子对抗、电磁兼容、医疗电子系统、微波遥感系统等领域。早期的求解麦克斯韦方程组策计算机仿真设计由提供海量免费论文范文的http://www.zidir.com整理提供,希望对您的论文写作有浅议计算机仿真设计帮助.略只能解决少数简单微波工程的分析和设计,对于复杂的现代微波技术理由,采用近似分析和实验验证,难以得到满意的结果。
  随着计算机技术的发展,人们开始采用数值计算策略解决复杂边界理由。Ansoft HFSS是基于电磁场有限元分析(FEM)微波工程的三维电磁仿真软件,在我们熟悉的windows界面下对任意3D设备进行建模并进行高性能的全波电磁场仿真。Ansoft HFSS已成为微波工程师进行天线、微波电路、电磁兼容等设计的最基本、最有力的工具,广泛应用于射频、无线通信、封装及光电子设计等领域。
  近年来.以Ansoft HFSS、CST MI—CROW**E Suite 5等电磁仿真软件在天线实验教学中逐步得到了应用。通过采用计算机仿真技术来代替天线实物教学实验,可以有效的节约教学成本,提高教学效率。下面从理论上介绍Ansoft HFSS的基本建模策略,同时以具体的实例介绍Ansoft HFSS的建模仿真,创建结果报告。
  1 Ansoft HFSS软件的介绍
  Ansoft HFSS可以仿真分析、设计各类天线,精确计算天线的各种性能,包括二维、三维远场和近场辐射的方向图、天线的方向性系数、增益、轴比、半功率波瓣宽度、输入阻抗、电压驻波比、S参数以及电流分布特性等。实践表明,HFSS仿真结果与其实际天线的实测结果非常吻合。因此借助HFSS仿真技术,可大大减少天线设计成本,提高设计精度和效率。
  Ansoft HFSS的工作环境窗口由菜单栏、工具栏、状态栏、工程管理窗口、属性窗口、进度窗口、3D模型窗口和信息管理窗口等部分组成。运用HFSS建立工程的过程为:
  1)运转Ansoft HFSS软件;
  2)新建一个工程设计;
  3)选择求解类型;
  4)为建立模型设置合适的单位;
  5)在3D窗口界面下建立模型;
  6)设置辐射边界;
  7)为模型设置激励;
  8)设置求解频率及扫频等操作;
  9)求解当前工程,并对已求解的工程创建结果报告。
  2 Ansoft HFSS教学实例
  调幅广播发射台发射天线有860 kHz、1MHz 、1359kHz三个频率的天线构成,三个天线由高到低一字排列从左至右:860 kHz、1MHz 、1359kHz,取
  =348.8m,天线设为圆柱体,高度分别为174.4m、150m、110.375m,天线间距分别取 0.25λ、0.5λ、1λ、2λ。经过建模仿真,创建方向图,研究天线间耦合度理由,得到其对方向性的影响。
  1)选择Driver Modal源激励方式;
  2)选择长度单位,在Set Model Units对话框中选中meter项;
  3)创建ground,模型设为Rectangle模型,设置相应的ground参数;
  4)设置天线结构antenna1,为圆柱体模型,设置圆柱体的XYZ三位坐标,设天线材质为Cu(铜);
  5)创建并设置激励窗口port1,为Rectangle模型并设置坐标,将port1的激励方式选定为Lumped port并设置其积分线;
  6)用同样的方式创建天线结构antenna2、antenna3和激励 port2、port3,并输入相应的参数;
  7)创建空气腔体air-box,设置三维坐标;同时选中air-box的5个面(与ground重合的面不选),设置辐射边界;
  8)求解设置:设置求解频率、迭代步数、迭代误差;
  9)频率扫面设置:设定扫频方式、起始/终止频率、步进频率并保存;
  10)验证并仿真工程;
  11)导出增益方向图。以天线间距分别取 0.25λ为例,频率860kHz的方向图如图1所示,频率1MHz的方向图如图2所示,频率1359kHz的方向图如图3所示。
  图1 频率860kHz的方向图
  图2
  • 文章片段:口、3D模型窗口和信息管理窗口等部分组成。运用HFSS建立工程的过程为:  1)运转Ansoft HFSS软件;  2)新建一个工程设计;  3)选择求解类型;  4)为建立模型设置合适的单位;  5)在3D窗口界面下建立模型;  6)设置辐射边界;  7)为模型设置激励;  8)设置求解频率及扫频等操作;  9)求解当前工程,并对已求解的工程创
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