Что это за зверь?
HFSS (High Frequency Structure Simulator) - это неотъемлемая часть пакета ANSYS Electromagnetics Suite. HFSS предназначен для решений задач, связанных с СВЧ-техникой, а именно для моделирования устройств, электрические размеры которых превышают λ /10. Моделирование проводится рядом методов, главный из которых - метод конечных элементов (FEM, Finite Element Method).
Что он умеет?
На борту у HFSS есть ряд решателей помимо FEM, каждый из которых создан для конкретных типов задач:
- Частотная область (Frequency Domain)
Данный тип решателя использует FEM и подходит для резонансных устройств, фильтров, антенн, СВЧ - соединений, волноводов. Наш главный друг. - Временная область (Time Domain)
Данный тип решателя тоже использует FEM, но уже во временной области (если точнее, то Discontinuous Galerkin Method) и подходит для анализа распространения полей во времени: можно смоделировать воздействие δ -импульса на входе антенны и пронаблюдать формирование поля внутри антенны во времени. Преимуществом данного метода является возможность применения GPU для ускорения расчетов. - Метод интегральных уравнений (Integral Equations, IE)
Из названия становится ясно, что тут где-то закрались интегралы. Эти интегралы используются в методе моментов (MoM, Method of Moments), который в основном применяется для расчета отраженных полей от электрически больших устройств. МоМ можно использовать при расчете ЭПР, полей, отраженных от цилиндров/протяженных плоскостей/сфер/параболоидов вращения (спутниковых "тарелок"). - Hybrid Technologies
Метод, в котором можно совместить метод интегральных уравнений и метод конечных элементов. Классическая задача - облучение параболической антенны с помощью рупорного излучателя: рупор считается с помощью FEM-a, а зеркало с помощью IE. - Метод стреляющих и отскакивающих лучей (Shooting & Bouncing Ray, SBR+)
Настоящая магия от компании ANSYS для расчета рассеянных полей на электрически больших объектах. Огромная скорость решения достигается за счет применения методов геометрической оптики и теории дифракции.
Продолжение следует...
