【ANSYS】如何高效率地仿真有限大阵列天线?如果阵列 Mask 不规则,如何快速建模?-2022

HFSS 从 v14 版本开始,加入了 Finite Array 有限大阵列功能,该功能采用了先进的基于父子关系的 DDM 算法,利用域式分解法针对阵列结构上的周期性特点快速、高效地对有限大阵列进行全波仿真,并提供简便的建模和操作方法。该方法可考虑所有阵列单元间的互耦,以及阵列的边缘效应,在求解有限大阵列时消耗更少的计算内存和时间,很好的解决了多激励模型的并行求解效率问题,是仿真有限大阵列的高效工具。具体实现步骤如下:

1. 建立单元模型,按照阵列周期性设置 Master/Slave 主从边界,以及辐射边界条件,v15 及以上版本建议设置 FEBI 边界,对该单元 Design 进行正常的自适应迭代求解;

2. 复制单元 Design,构建有限大阵列模型;

3. 导入已经求解完成的单元网格,并在HFSS 进行相应设置避免生成多余的网格

4. 设置参与并行求解的计算机,有限大阵列计算必须设置 3 个以上的并行节点才能运行仿真。

5. 在 Solution Type 中选择 Network Analysis 或 CompositeExcitation 求解仿真

6. 以上设置完成后,即可运行求解。

如果阵列 Mask 不规则,如赋性阵列、稀疏阵列等,可以利用有限大阵列中的阵列蒙版 功能进行 Mask 设置。 在Array Properties 设置界面中的 Active Cells 选项卡下进行阵列 Mask 的设置。阵列蒙版 中的每个单元均可设置为下列三种单元类型中的任意一种:

1. 激励(蓝色单元):单元存在且有端口;

2. 不激励(白色单元):单元存在,端口接匹配负载;

3. 哑单元(灰色单元):不存在单元;(v15 及以上版本支持);

这几种单元类型的灵活组合,便可以非常快速地对不规则阵列Mask进行建模。