手动设置HFSS的网格划分规则以提升高速传输线仿真精度

时间:2015-03-24来源:电子产品世界

  2.导体表面网格尺寸限制的网格划分

  对 与导体表面相连的网格最大尺寸或网格最大数量进行限制,传输线导体的网格最大尺寸分别限制为5H、3H、2H、H、1/2H、1/3H、1/5H,对这7 组条件分别进行仿真,最终不同条件下S21插入损耗与相位(如图4)和TDR损耗曲线(如图5)的对比结果。随着网格限制尺寸的逐渐减小,传输线损耗也会 逐渐减小,相位基本无变化,阻抗会逐步增大,但损耗与阻抗均会随着限制尺寸减小而逐渐收敛。当网格限制尺寸小于1/3H时,仿真结果与收敛结果接近一致, 精度提升不再明显。

  

 

  图4 导体表面网格尺寸限制下损耗和相位仿真结果

  

 

  图5 导体表面网格尺寸限制下阻抗特性仿真结果

  7组条件下仿真规模、误差精度、内存占用、仿真时间等工作量参数对比结果如下表。结合仿真精度对比结果,1/2H虽然在精度上略低于1/3H,但仿真规模与时间相对较低,且精度能够满足工程应用的需求,可以作为工程实践中的参考设置之一。

  

 

  3.介质内部网格尺寸限制

  对 导体周围介质内部划分的网格最大尺寸或网格最大数量进行限制,介质内部的固定区域(如图6蓝色区域,区域宽度为3H)的网格最大尺寸分别限制为5H、 3H、2H、H、1/2H,对这5组条件分别进行仿真,最终不同条件下S21插入损耗与相位(如图7)和TDR损耗曲线(如图8)的对比结果。当限定尺寸 为1/3H和1/5H时,仿真规模超过了仿真服务器内存限制,没有得到有效的仿真结果。下表为5组条件下仿真工作量的对比结果。其中能够适用于工程实践的 限制条件为H。

  

 

  图6 介质内部网格尺寸限制区域模型

  

 

  图7 介质内部网格尺寸限制下损耗和相位仿真结果

  

 

  图8 介质内部网格尺寸限制下阻抗特性仿真结果

  

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关键词: HFSS

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