2021 R2. Обновление для высокочастотного анализа (HF)

Обновление в работе с HFSS 3D

В новой версии ANSYS Electronics Desktop 2021 R2 технология Mesh Fusion позволяет использовать несколько типов сетки в рамках одного проекта, что позволяет производить моделирование быстрее и точнее, так как для разного типа геометрий выбирается наиболее подходящий сеточный генератор. Подробнее про Mesh Fusion можно посмотреть в одном из видео на оффициальном Youtube-канале ANSYS:

Открыть видео по ссылке на Yotube

Примеры использования Mesh Fusion для различного вида задач показаны ниже:


Расчет в одном проекте электронного чипа, печатной платы и упаковки	Расчет антенных систем в сложных условиях	Решение задач электромагнитной совместимости

Был незначительно изменен рабочий процесс при настройке проекта в HFSS. Так, при настройке проекта теперь может быть выбран один из решателей:

- HFSS - при решении задачи стандартным FEM методом (методом конечных элементов);

- HFSS with Hybrid and Arrays - если рассчитывается проект с поддержкой гибридных регионов и антенных решеток;

Размещение различных решателей в окне HFSS - Solution Type также несколько изменилось, и теперь выглядит так, как показано на рисунке ниже:

Таким образом, стандартный решатель HFSS поддерживает функцию Mesh Fusion, грачные условия типа FEBI. HFSS with Hybrid and Arrays поддерживает работу с гибридными регионами, антенными решетками.

В качестве Beta-версии появился Cable Modeling - инструмент, который позволяет моделировать кабель связи различной конфигурации. Инструмент имеет интеграцию в HFSS. В Cable Modeling можно автоматически создать поперечное сечение кабеля, с учетом экранирование и создание витых пар:

Инструмент позволяет смоделировать электрический пробой с учетом ионизации.

Также в Beta-версии стала доступна поддержка портор типа Modal в решатели HFSS Transient:

Также стала доступна DC-симуляция Q3D для HFSS (также пока в бета-версии). Таким образом, встроенный решатель постоянного тока для HFSS с использованием технологии Q3D позволяет раширить области применения HFSS.

В новом виде рпедставлена постобработка параметрического массива антенных решеток. Она заменила старые настрйки в окне Antenna Array Setup. Аналогично выглядит окно и для SBR+ Parametric Array:

Улучшена производительность при расчете массивов аненных решеток конечного размера. Произошло повышение производительности за счет обработки файлов 3D-полей. Наблюдается 2-кратное уменьшение времени восстановления поля и 4-кратное уменьшение времени наложения полей по сравнению с версией 21,1. Кроме этого, ускорена постобработка полей в дальней зоне для антенн 5G, работающих в миллиметровом иапазоне. Указывается настройка дальнего поля для моделирования, после этого решатель создаст диаграмму дальнего поля с минимальными затратами. Наблюдается увеличение скорости до 48 раз по сравнению с версией 21,1.

С точки зрения удобства работы в HFSS 3D стало возможно рассчитать матрицу S-параметров при частотной развертке. Возможна автоматическая и ручная настройка в HFSS 3D и Layout. Также повышена точность расчета на низких частотах, благодаря функционалу из HFSS 3D Layout:

Теперь возможно автоматическое создание и проверка ограничения PEC для волнового порта. Если волноводный порт (Wave port) будет размещен на внутренней поверхности без "опоры" на проводяую поверхность PEC, то такая поверхность будет создана автоматически:

Стандартная проверка проекта (Validation) также была улучшена, чтобы фиксировать больше случаев ошибок / предупреждений.

Стало возможность автоматически рассчитать общий КПД антенны.

Теперь возможно получить сводку статистики сетки для поверхностей, выбранных пользователем. Возможно показать статистику сетки по треугольникам для выбранных объектов, либо для определенного пользователем списка граней:

HFSS SBR+

В новой версии 2021 R2 стал доступен расчет объемных диэлектриков методом SBR+. Эта возможность позволит расширить области применения аппарата SBR+ для расчета антенн, расположенных на объемных диэлектрических поверхностях, таких как бампер автомобиля. Это актуально для беспилотного транспорта, интеграции антенн на прочих объектах, таких как неоднородные диэлектрические обтекатели и линзы:

SBR + Parametric Array теперь позволяет размещать массив на изогнутой поверхности, при этом реализована поддержка Creeping wave для моделирования и VRT:

Из дополнительных возножсотей решателя HFSS SBR+ в новой версии можно выделить:

экспорт файла FRTM для SBR + при Range-Doppler-симулязации;
поддержка блокировки антенны (Antenna Blockage) для гибридной конструкции HFSS;
импорт сферической волны для SBR + [Beta-версия].

Ansys Electronics Desktop Student

Появилась студенческая версия Ansys Electronics Desktop. Скачать дистрибутив можно по ссылке. Ansys Electronics Desktop Student предлагает бесплатный доступ к промышленным симуляторам Ansys, являющимся золотым стандартом, для работы с конструкциями антенн, радиочастотого анализа, микроволн, печатных плат, интегральных схем и их корпусов, а также с электромеханическими устройствами, такими как электродвигатели и генераторы. В бесплатной версии студенты имеют доступ к Ansys HFSS, Ansys Maxwell, Ansys Q3D и Ansys Icepak, что позволит проектировать широкий спектр электрических и электромеханических систем.

Ansys HFSS - это многофункциональная программа для полноволнового трехмерного электромагнитного (ЭМ) моделирования.
Ansys Maxwell - это решающая программа для трехмерного электромагнитного моделирования электрических машин и электромеханических устройств.
ANSYS Q3D Extractor рассчитывает паразитные параметры сопротивления, индуктивности, емкости и проводимости (RLCG) для электронных устройств.
Ansys Icepak - это решатель вычислительной гидродинамики (CFD) для управления температурным режимом электроники.

Новые возможности работы в Desktop, окне Modeler и HPC

ANSYS Cloud

Гибкие конфигурации с указанным пользователем количеством узлов;
Поддерживаемые типы машин динамически конфигурируются и работают из ANSYS Cloud;
Архивы поддерживаются крупномасштабным DSO;

Scheduler (планировщик)

SLURM: отправка задания из Windows в Linux

Улучшена работа крупномасштабных DSO

Перераспределение проектных точек для балансировки нагрузки
Автоповтор неудачных вариантов

Лицензирование HPC для распределения точек проектирования в Workbench и optiSLang
HPC для N распределенных вариаций теперь рассчитывается с использованием N-1.

В Electronics Desktop

Окно закрепляемых переменных