Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Компьютерное моделирование электромагнитных полей


Здравствуйте, уважаемые подписчики!

 

Сегодня я хочу предложить вашему вниманию статью о возможностях пакета HFSS.

Пакет HFSS является, пожалуй, наиболее известным и популярным инструментом моделирования устройств высокочастотной электродинамики. Пакет разработан компанией ANSOFT. Изначально это была независимая компания, однако летом 2008 года она стала частью компании ANSYS Inc., так что теперь формально пакет HFSS входит в линейку программных продуктов ANSYS. В данной статье приведены основные характеристики 12 версии пакета HFSS.

 

Год выпуска: 2009
Версия: 12
Разработчик: ANSYS Inc.,
Платформа: Windows
Совместимость с Vista: полная
Системные требования:
*
Операционная система Microsoft® Windows Vista® (SP1 или SP2) (32-bit или 64-bit) Business, Enterprise, Ultimate либо
* Windows® XP Professional (SP3)
или Professional x64 (SP2) Windows Server 2003, Windows Server 2003 x64.
*
Процессор Intel® Pentium® 4 с тактовой частотой 2 ГГц или выше, Intel® Xeon™, Intel® Core™, AMD Athlon™ 64, AMD Opteron™, или более новый.
* Не менее 2 Гб оперативной памяти
* Графический адаптер уровня рабочих станций САПР, поддерживающий OpenGL 1.1.
* Привод DVD-ROM.
* Устройство указания, совместимое с Microsoft Mouse.
* Монитор с разрешением 1280 x 1024 или выше
Язык интерфейса: только английский
Описание:
HFSS - Трехмерное моделирование электромагнитного поля.
HFSS – это мощный пакет программ, который вычисляет многомодовые S-параметры и электромагнитные поля в трехмерных пассивных структурах произвольной формы. Переход от программ, рассчитывающих СВЧ структуры методами теории цепей (к которым относится метод Олинера, имеющий в ряде случаев достаточно высокую для практических задач точность расчета) к программам, выполняющим полноценный расчет трехмерного электромагнитного поля, объясняется в первую очередь тем, что многие части реального устройства не поддаются декомпозиции на элементы, которые есть в библиотеке моделей. Это можно отнести даже к простейшему случаю анализа плавного поворота многослойной микрополосковой линии, когда нельзя разделить, где микрополосковая линия, а где линия с подвешенной подложкой.
HFSS использует для решения уравнений электродинамики метод конечных элементов (Finite Element Method, FEM), включающий адаптивное генерирование и деление ячеек. Решения для электромагнитного поля, найденные из уравнений Максвелла, позволяют точно определить все характеристики СВЧ устройства с учетом возникновения и преобразования одних типов волн в другие, потерь в материалах и на излучение и т. д.
HFSS предоставляет возможности моделирования антенн, делителей мощности, схем коммутации, волноводных элементов, фильтров СВЧ и трехмерных неоднородностей, описание которых сводится к созданию чертежа структуры, точному заданию материала, идентификации портов и требуемых характеристик. В результате расчета находятся поля внутри и вне структур, а также многомодовые S-параметры.Рассчитанные S-параметры могут использоваться далее в программах анализа линейных и нелинейных схем, в частности, в программе MicrowaveOffice, AnsoftDesigner или ADS
HFSS использует моделер, который с доказанной надежностью обеспечивает получение верных и точных результатов. Проектирование с использованием HFSS дает высокую гарантию того, что измеренные характеристики будут такими же, как при моделировании. Однако для получения этих достоверных результатов нужно выбрать правильные параметры расчета. Это относится не только к верному черчению всех форм, и точному заданию материалов анализируемой структуры, но и к тому какими машинными ресурсами располагает проектировщик, и как мелко он может разбить пространство на элементы декомпозиции, а также то, как быстро машина может решить задачу, используя метод уплотнения сетки. Немаловажное значение для успеха имеет то насколько обосновано и верно выбрано количество анализируемых мод в сложных элементах устройства.

ANSYS выпускает новую версию HFSS 12.0
Модуль HFSS является стандартизованным в промышленности решением для моделирования СВЧ/ВЧ процессов. Существенно улучшена технология разложения массивов данных, применяемая в этом модуле для выполнения высокоэффективных расчетов. Компания ANSYS, являющаяся мировым инновационным лидером в области создания программных продуктов для инженерного моделирования и оптимизации процессов разработки, объявила о выходе двенадцатой версии модуля HFSS, предназначенного для трехмерного моделирования электромагнитного поля. Данный модуль является частью программного комплекса Ansoft, облегчает инженерам процесс разработки, моделирования и проверки поведения сложных высокопроизводительных СВЧ/ВЧ устройств и устройств миллиметрового диапазона волн, используемых в беспроводных системах связи и оборонных системах нового поколения. Основным отличием новой версии является улучшение системы высокоэффективного выполнения расчетов и улучшенное разложение массивов данных, что позволяет выполнять моделирование и разработку с недоступной ранее скоростью. Пользователи последней версии HFSS получают возможность значительно снизить время и стоимость разработки. При этом надежность и возможности оптимизации данного модуля существенно возросли.
Выпуская HFSS 12.0, ANSYS выполняет свое обещание о создании технологий, позволяющих выполнять расчеты с непревзойденной технической глубиной и беспрецедентной технической шириной. HFSS 12.0 является значительным шагом на пути к трехмерному моделированию электромагнитного поля. Этот модуль включает в себя ключевые улучшения технологии решателя, генерации сетки, улучшения моделировщика и пользовательского интерфейса. Новый алгоритм работает быстрее, обладает более высокой отказоустойчивостью и позволяет генерировать более качественные, более эффективные тетраэдральные сетки. Наиболее значимым изменением решателя является разложение массивов данных. Этот метод позволяет использовать возможности высокоэффективного выполнения расчетов к решению масштабных по глубине и ширине задач электромагнитных полей. Другими важными улучшениями являются смешанный порядок элементов, криволинейные элементы, расчет сопряженных производных. Также изменения коснулись пользовательского интерфейса, что еще более упростило работу с программой. Эти изменения включают в себя дополнительные возможности моделировщика, например, свертывание и фиксация схем. Эти улучшения позволяют расширить возможности пользователя при решении задач, использовать все возможности аппаратного обеспечения для высокоэффективного расчета, а также полностью интегрировать электромагнитный анализ в процессы разработки изделий, движимые расчетами.
«HFSS 12.0 является прорывом в области моделирования высокочастотных электромагнитных полей,» - говорит главный директор по технологиям, генеральный директор Ansoft Zoltan Cendes. «Во-первых, инженеры могут быстро, эффективно и точно решать огромные задачи электромагнитных полей. Благодаря разложению массивов данных, инженеры, разрабатывающие электронные устройства и устройства миллиметрового диапазона волн, могут решать новый набор задач с сотнями миллионов неизвестных, которые раньше не могли быть решены с помощью моделирования. Компания ANSYS уделяет особое внимание разработке технологий моделирования, которые будут использовать все преимущества современных компьютерных мощностей, что даст пользователям такие возможности, о каких сегодня мы можем только мечтать». Новая технология разложения массивов данных модуля HFSS 12.0 позволяет эффективно выполнять масштабируемые параллельные расчеты на нескольких компьютерных ядрах. При прогонке эталонного теста на рабочей станции HP 7880 с использованием восьми ядер разложение массивов данных заняло в 8,8 раз меньше времени, чем при одноядерном прямом расчете. При этом было использовано на 33% меньше памяти.
Криволинейные элементы и смешанный порядок элементов позволяют более эффективно распределять расчетные мощности для получения более высокой точности. Криволинейные элементы дают возможность точно моделировать поля на кривых поверхностях и получать более высокую точность даже при грубой дискретизации сетки. Смешанный порядок элементов позволяет автоматически принимать обоснованное локальное решение порядка элемента. Участки меньшего размера решаются более эффективно с использованием элементов низшего порядка, большие гомогенные области – с использованием элементов высшего порядка, все порядки элементов автоматически «смешиваются» в одной сетке.

Новые возможности HFSS 12.0
∙Новая технология автоматической генерации тетраэдральной сетки
∙Технология разложения массивов данных
∙Криволинейные элементы
∙Смешанные порядки элементов
∙Расчет сопряженных производных
∙Обновление до ACIS R19.2
∙Улучшенная связь с ANSYS DesignXplorer

 

Эту и другие интересные статьи по теме компьютерного моделирования вы можете найти на сайте: http://sites.google.com/site/komputernoemodelirovanie/

 

С уважением,

Ведущий рассылки Александр Бровко

mailto: brovkoav@gmail.com

 

Другие проекты автора:

Сайт «Инвестиции в недвижимость»: http://sites.google.com/site/investiciivnedvizimost/

Рассылка «Инвестирование в недвижимость»: http://subscribe.ru/catalog/realty.investment

Сайт «Биржа ФОРЕКС»: http://sites.google.com/site/birzaforeks/

Сайт «О психологии просто…»: http://sites.google.com/site/opsihologiiprosto/

Персональная страница автора: http://sites.google.com/site/brovkoav/

 


В избранное