Вопросы по HFSS Опции

[edc]

Есть несколько вопросов

1. При задании волновода с неоднородностью внутри
HFSS представляет волновод в виде бесконечного сочетания
участков с неоднородностью или считается, что слева и справа
идеальный волновод в котором проходит волна?

2. Учитывает ли HFSS эффект накопления поля (например, при
моделировании волновода с диэлектрической неоднородностью, S-параметр
прохождения получается больше единицы - чем это объясняется?)

[vladimir11]

Доброго времени суток!
У меня возник такой вопрос :
При моделировании ферритового устройства в HFSS 9.x внутреннее магнитное поле, прикладываемое к ферриту , никоем образом не влияет на характер картинки S11 и т.п. Хоть 0 А/м , хоть 1200 А/м. При смене же намагниченности насыщения феррита (например с 1600 на 1400 Гаусс ) зависимость "картинок" налицо. Правда это уже будет другая марка феррита. А надо чтоб при одном и том-же феррите промоделировать зависимость ферритового устройства (Y-циркулятор) от магнитного поля. В версии 8.5 можно было задать в редакторе материалов зависимость B-H.
Потом еще интересен вопрос: А как произвести учет нелинейных эффектов в ферритовом матерьяле? Саму амплитуду "падающего поля " задать можно?

Учет нелинейных эффектов так и задается, через кривую B-H.

[edc]

При создании, например, модели волновода с неоднородностью, выбираем box, задаём размеры, материал, порты, помещаем внутрь неоднородность. Но данную неоднородность можно просто "наложить" на материал волновода, а можно вырезать (edit>boolean>substract) из из объёма волновода. Результаты при вычислениях получаются близкие, но неодинаковые. Вопрос: как правильней, исходя из этого задавать модель (разумеется, в случае пересечения двух объектов следует использовать edit>boolean>substract)?

[navuho]

Вопрос: как правильней, исходя из этого задавать модель

А какого типа неоднородность ? Если металл, то лучше делать substruct, иначе HFSS будет ее (неоднородность) внутри мешировать.
Если диэлектрик, то можно и так и сяк, но я предпочитаю всегда substruct делать, чтобы
объемы не пересекались нигде. Это позволяет избежать возможных проблем с сеткой, imho
Вообще результаты некорректно сравнивать без указания свойств сетки и сходимости.
Если хотите сравнить, то нужно добавить ~ 20.000-30.000 изначально в объем и проитерировать раз 5 это дело.

[edc]

Если диэлектрик, то можно и так и сяк, но я предпочитаю всегда substruct делать, чтобы
объемы не пересекались нигде. Это позволяет избежать возможных проблем с сеткой, imho

Может если внутри неметаллического тела находится другое тело (безразлично какого материала), не выступая за пределы большего тела (так как в противном случае выдаётся ошибка) без операции substruct, то HFSS пытается имитировать шероховатую поверхность внутреннего тела, путём плавного изменения электрических свойств тела в малой области между телами? Применив операцию substruct, получаем резкий переход тело-тело идеально-отполированных тел.

[navuho]

Может если внутри неметаллического тела находится другое тело (безразлично какого материала), не выступая за пределы большего тела (так как в противном случае выдаётся ошибка) без операции substruct, то HFSS пытается имитировать шероховатую поверхность внутреннего тела, путём плавного изменения электрических свойств тела в малой области между телами? Применив операцию substruct, получаем резкий переход тело-тело идеально-отполированных тел.

Ниччего не понимаю [(С) Колобки] . Выложите где-нибудь геометрию.

[edc]

Нччего не понимаю [(С) Колобки] . Выложите где-нибудь геометрию.

В модели without_subst (в приложении) геометрическая неоднородность внутри волновода не вычтена из объёма волновода, при этом матрица S-параметров для 5 итераций:
| 0.10271, -45.3 0.99471, -133 |
| 0.99471, -133 0.10271, -40.7 |
Число тетраэдров после 5 итераций 1742.

В модели subst (в приложении) геометрическая неоднородность, которая расположена так же, как и в модели without_subst, имеет такие же размеры и электрические постоянные, как и в модели without_subst внутри волновода, аналогичного волноводу в модели without_subst вычтена из объёма волновода, при этом матрица S-параметров для 5 итераций:
| 0.10377, -46.2 0.9946, 47 |
| 0.9946, 47 0.10377, -39.8 |
Число тетраэдров после 5 итераций 1719.
Таким образом, при вычитании геометрической неоднородности, изменяется число тетраэдров. При этом, разумеется, изменяются и S-параметры. Но почему изменяется число тетраэдров при вычитании (при решении одной и той же модели число тетраэдров при одинаковом числе итераций сохраняется)?

Прикрепленные файлы

 without_subst.rar ( 4.2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 847
 subst.rar ( 4.33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 899

 

[navuho]

[Число тетраэдров после 5 итераций 1719.

Вы пытаетесь сравнивать разницу в третьем знаке ( ~ 10^-3). При этом у вас еще и диэлектрик в волноводе с eps 5.
2000 тетраэдров тут явно не достаточно. Добавьте по 10.000 и в волновод и в диэлектрик, и увидите, что разницы
в конечных результатах не будет (сходимость 10^-5)

s11 9.195621E-002 -4.511842E+001 s12 9.957631E-001 -1.320492E+002
и
s11 9.195677E-002 -4.511478E+001 s12 9.957630E-001 -1.320478E+002

Если HFSS делает иттерации по умолчанию, то вы получаете лишь некую относительную
сходимость (относительно начальной сетки). Абсолютный результат при этом может быть на порядки хуже. Поэтому, если хотите такой точности,
то изначально нужно задать мелкую сетку (mesh refinenment) и уже от нее начинать иттерации.

Но почему изменяется число тетраэдров при вычитании (при решении одной и той же модели число тетраэдров при одинаковом числе итераций сохраняется)?

Это вполне естественно. HFSS меширует разные геометрии в том и в другом случае. И более того в алгоритме генерации сетки
HFSS есть элемент случайности. Изначально сетка привязывается лишь к внешней границе объекта,
а заполнение объема происходит псевдослучайным образом (есть лишь целевая функция - мин. размер элемента).
Так, что даже при мешировании одной и той же геометрии на разных компьютерах можно получать незначительную разницу
в суммарном числе тетраэдров.

Еще одно замечание. Волновод у вас задан полной геометрией, плюс PerfectE на каждой стенке.
Этого не нужно делать. В HFSS любая поверхность по умолчанию есть идеальный проводник.
Достаточно было задать четвертинку волновода с E и H стенками в плоскостях симметрий.

[edc]

HFSS есть элемент случайности. Изначально сетка привязывается лишь к внешней границе объекта,
а заполнение объема происходит псевдослучайным образом (есть лишь целевая функция - мин. размер элемента).

Спасибо за комментарий.

[edc]

Здраствуйте!
Столкнулись с таким вопросом в HFSS 9.0 при моделировании отражения плоской волны от идеально-проводящей стенки (в прикреплении test.rar - модель), по идее, угол падения должен равняться углу отражения. В принципе в дальней зоне при бесконечной сфере так оно угол отражения соответствует углу падения (в прикреплении far_field.jpg), но возникает какое-то паразитное отражение в направлении, противоположном направлению падения плоской волны, хотя и малое по амплитуде? Возможно данная особенность обуславливается конечным размером пространства в котором рассматривается отражение (и соответственно конечными размерами отражающего экрана - даже если задать "infinite ground plane")? Для сферы конечных размеров (100 мм) угол отражения не равен углу падения (в прикреплении near_field.jpg - хотя довольно спорное название), при этом паразитное отражение в направлении, противоположном направлению падения плоской волны практически отсутствует?
Заранее благодарен!!!

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 test.rar ( 5.23 килобайт ) Кол-во скачиваний: 610

 

[edc]

Здраствуйте!
вопрос по HFSS 10.0
в данной версии, появилось нововведение при задании параметров решения, в виде Absorbing Boundary (ABC)
в хелпе про него написано:
• If you select this setting, edges which are assigned to ABC and touch a port have an absorbing boundary condition applied during the port solution.
• If you do not select the setting, a perfect conducting boundary condition is used during the port calculations.
с другой стороны, в разделе wave port читаем:
HFSS assumes that each wave port you define is connected to a semi-infinitely long waveguide that has the same cross-section and material properties as the port.
то есть никак не идеальный проводник, как написано выше (по сути порты та одни и те же).
хелп, конечно, переписывают из одной версии в другую практически без корректировки...
Заранее благодарен!!!