HFSS的案例
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第
ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第二部分
視頻簡介：
本視頻中，設計人員在ANSYS SIwave中使用和不使用HFSS區域的情況下分別求解印刷電路板，并對比了差分對的S參數結果。您還會看到HFSS區域對仿真時間和存儲器峰值使用量的影響。另外，視頻中還探討了包含ANSYS HFSS目標差分對的電路板Cutout的求解結果。在本視頻中，通過仿真結果和其他指標介紹了在ANSYS SIwave中如何使用HFSS 3D區域提高關鍵信號網絡的S參數精度，并且只占用較少的計算資源。
往期回顧
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS Electronics Desktop環境
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第一部分
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獨門絕技，HFSS自適應網格技術
HFSS作為三維電磁場仿真領域的黃金標準工具，其無以倫比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度和易用的操作界面，成為三維電磁場仿真的首選工具和行業標準。而其中的關鍵技術之一，便是HFSS的自適應網格技術。
區別于其他仿真工具繁瑣的網格剖分設置和反復試錯過程，HFSS的自適應網格技術可以讓工程師把寶貴的精力更多的聚焦在設計本身，去追求更卓越的性能。
即使是在2020年的今天，當我們回顧HFSS的自適應網格技術，仍然驚嘆于這一創新的超前和先進性，其基本思想與如今的人工智能機器學習的理念十分契合。接下來我們就簡單回顧一下自適應網格技術的基本流程，溫故而知新。
HFSS自動自適應求解流程
從上圖可以看出，當我們在HFSS中完成了前處理并點擊開始仿真后，HFSS便開始執行它的求解流程。整個流程從模型的網格初始化開始，以網格迭代加密為主體，最終以滿足收斂判據為條件退出循環。每一次的迭代過程中，HFSS會基于前一次求解的電場分布特征，進行針對性的自適應網格加密，從而在保證只增加有限比例網格量的前提下獲得滿足精度需求的求解結果。
Yagi-Uda自適應網格加密
這種自適應的網格加密技術從根本上解決了傳統網格剖分依賴于使用者經驗和反復嘗試的困境，極大的降低了電磁場仿真的使用門檻。
阿喀琉斯之踵，復雜模型剖分的困境
從上文的自適應求解流程中可知，HFSS求解的第一步便是模型的初始網格剖分，而初始網格則直接框定了最終收斂網格的基本形態。由此可見，初始網格對HFSS的求解十分重要，因此，HFSS在進行網格初始化的過程中，嚴格遵循幾何模型的特征進行離散化，包含了模型所有的幾何細節。
展開 從芯片到船舶：通過HFSS突破大型系統求解挑戰
本文原刊登于Ansys Blog：《From Chips to Ships, Solve Them All With HFSS》
作者：Matt Commens | Ansys首席產品經理（HFSS）
編輯整理：褚正浩 | Ansys中國高級應用工程師
自Ansys 2021 R1版本中推出Ansys HFSS網格融合功能，這讓我想起了20多年前首次使用HFSS軟件時的驚喜。在我看來，此次HFSS網格融合功能是自HFSS誕生以來的最大進步。我之所以這么說，是因為它將賦予HFSS網格劃分和求解我難以想象的復雜設計的能力。
1999年當時我在加州的一家天線初創公司工作時，第一次使用HFSS來仿真藍牙、Wi-Fi和移動天線。我當時的反應是：“真是相見恨晚！” HFSS所提供的仿真精度以及洞察徹底震撼了我。
Ansys HFSS網格融合功能可以仿真PCB、組件和大型系統
在使用HFSS之前，了解天線的運轉方式需要投入大量時間、資金和資源的測量方法，這些方法只能間接提供有關電磁場的信息。但借助HFSS，我不僅能真正看到電磁場，還可以看到天線發射的電磁波，這種額外的電磁場信息在實驗室中很難提取，它大幅加速了我們的設計流程。而且，在自動自適應網格劃分技術的幫助下，仿真精度也達到了難以置信的水平。我記得分析了藍牙天線的遠場模式，用紅色繪制測量數據，用藍色繪制HFSS結果，結果得到一條紫色的線。此后，我極度信賴HFSS，并于2001年加入Ansoft。從那以后，Ansoft與Ansys一直密切合作，隨后Ansys在2008年收購了這家公司。
在隨后幾年中，我欣喜地看到Ansys HFSS的所有改進，例如全新界面以及新的求解器技術。
展開 HFSS常見問題解答（第十二季）
如域分解數為2，總核數為8的HPC Pack類型，格式為machine list= “hostname :2 :8”.運行cmd后輸入如下命令行：
for HFSS2014：
cd C:\Program Files\AnsysEM\AnsysEM15.0\Win64\hfss.exe -ng -batchsolve -batchoptions "'HFSS/HPCLicenseType'=Pack" -distributed -machinelist list="shhlcong1:2:8" -batchsolve E:\Projects\HFSS\exercise\OptimTee.hfss
for HFSS2015：
cd C:\Program Files\AnsysEM\HFSS15.0\Win64\hfss.exe -ng -batchsolve -batchoptions "'HFSS/Preferences/NumberOfProcessorsDistributed'=1 'HFSS/Preferences/NumberOfProcessors'=8 'HFSS/Preferences/UseHPCForMP'=1 'HFSS/Preferences/HPCLicenseType'=Pool" -distributed -machinelist num=2 E:\Projects\HFSS\exercise\OptimTee.hfss
3.
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從芯片到船舶：通過HFSS突破大型系統求解挑戰
自Ansys 2021 R1版本中推出Ansys HFSS網格融合功能，這讓我想起了20多年前首次使用HFSS軟件時的驚喜。在我看來，此次HFSS網格融合功能是自HFSS誕生以來的最大進步。我之所以這么說，是因為它將賦予HFSS網格劃分和求解我難以想象的復雜設計的能力。
1999年當時我在加州的一家天線初創公司工作時，第一次使用HFSS來仿真藍牙、Wi-Fi和移動天線。我當時的反應是：“真是相見恨晚！” HFSS所提供的仿真精度以及洞察徹底震撼了我。
Ansys HFSS網格融合功能可以仿真PCB、組件和大型系統
在使用HFSS之前，了解天線的運轉方式需要投入大量時間、資金和資源的測量方法，這些方法只能間接提供有關電磁場的信息。但借助HFSS，我不僅能真正看到電磁場，還可以看到天線發射的電磁波，這種額外的電磁場信息在實驗室中很難提取，它大幅加速了我們的設計流程。而且，在自動自適應網格劃分技術的幫助下，仿真精度也達到了難以置信的水平。我記得分析了藍牙天線的遠場模式，用紅色繪制測量數據，用藍色繪制HFSS結果，結果得到一條紫色的線。此后，我極度信賴HFSS，并于2001年加入Ansoft。從那以后，Ansoft與Ansys一直密切合作，隨后Ansys在2008年收購了這家公司。
在隨后幾年中，我欣喜地看到Ansys HFSS的所有改進，例如全新界面以及新的求解器技術。市場不斷要求HFSS提供更強大、更快速的仿真功能，令我印象特別深刻的是2008年推出的域分解方法（DDM）。DDM是一種創新型求解器技術，使用網格分區跨多個（包含連網的）核心和存儲器分布仿真，以求解更大、更復雜的問題，實現HFSS仿真容量按數量級擴展。
展開 從芯片到船舶：通過HFSS突破大型系統求解挑戰
本文原刊登于Ansys Blog：《From Chips to Ships, Solve Them All With HFSS》
作者：Matt Commens | Ansys首席產品經理（HFSS）
編輯整理：褚正浩 | Ansys中國高級應用工程師
自Ansys 2021 R1版本中推出Ansys HFSS網格融合功能，這讓我想起了20多年前首次使用HFSS軟件時的驚喜。在我看來，此次HFSS網格融合功能是自HFSS誕生以來的最大進步。我之所以這么說，是因為它將賦予HFSS網格劃分和求解我難以想象的復雜設計的能力。
1999年當時我在加州的一家天線初創公司工作時，第一次使用HFSS來仿真藍牙、Wi-Fi和移動天線。我當時的反應是：“真是相見恨晚！” HFSS所提供的仿真精度以及洞察徹底震撼了我。
Ansys HFSS網格融合功能可以仿真PCB、組件和大型系統
在使用HFSS之前，了解天線的運轉方式需要投入大量時間、資金和資源的測量方法，這些方法只能間接提供有關電磁場的信息。但借助HFSS，我不僅能真正看到電磁場，還可以看到天線發射的電磁波，這種額外的電磁場信息在實驗室中很難提取，它大幅加速了我們的設計流程。而且，在自動自適應網格劃分技術的幫助下，仿真精度也達到了難以置信的水平。我記得分析了藍牙天線的遠場模式，用紅色繪制測量數據，用藍色繪制HFSS結果，結果得到一條紫色的線。此后，我極度信賴HFSS，并于2001年加入Ansoft。從那以后，Ansoft與Ansys一直密切合作，隨后Ansys在2008年收購了這家公司。
在隨后幾年中，我欣喜地看到Ansys HFSS的所有改進，例如全新界面以及新的求解器技術。
展開 Ansys HFSS 2021 R1版本中的兩大最佳功能
此外，HFSS和自適應網格實現了黃金標準精度，為加密的3D組件提供完整、未受損的高仿真精度。
設計中的Quick 3D Layout
業內認為，HFSS網格融合技術和對HFSS 3D Layout中的加密3D組件，有望重構當前產品的開發方式。在近期的Ansys 2021 R1新品發布系列網絡研討會中，也是重點推出了專場介紹——Ansys HFSS 2021 R1新功能介紹，歡迎點擊回看了解更多功能細節！
重新認識HFSS | 突破性混合算法技術更新及應用
HFSS 2020 R1版本中新一代的迭代求解器加速2.2~4.6倍
b) 大規模問題計算利器-區域分解法
HFSS的區域分解法DDM支持利用多臺機器的分布式內存來求解更大規模的問題。DDM將模型網格分解為多個求解子域，每個子域在不同的單個或多個計算機上并行求解，最終獲得全域的計算結果。HFSS的DDM方法已經在包含有限大陣列、IE Region、混合算法等多個領域廣泛應用。HFSS突破性的將DDM與核心算法融合，實現更高效的計算。
HFSS 區域分解法DDM在有限陣列及混合算法中的應用
3
核心算法
電磁場核心算法直接決定了軟件的計算能力和計算效率。目前HFSS已經包含了頻域、時域、高頻近似等多種核心算法。為了使用方便，HFSS每種算法均做到了統一的設置界面，最大限度的避免用戶的重復學習。
HFSS電磁場計算核心算法體系
產品的創新和技術的進步對于仿真提出了更高的要求，仿真必須滿足電路、電磁場、結構、熱等多物理協同一體化仿真，而Ansys 電子桌面AEDT正是針對電子產品的多物理場仿真開發的仿真平臺，在此平臺下HFSS與電路仿真Designer、熱仿真Icepak等可以實現更緊密、更易用的協同仿真。
展開 HFSS算法及應用場景介紹
前言
相信每一位使用過HFSS的工程師都有一個疑問或者曾經有一個疑問：我怎么才能使用HFSS計算的又快又準？對使用者而言，每個工程師遇到的工程問題不一樣，工程經驗不能夠直接復制；對軟件而言，隨著HFSS版本的更新，HFSS算法越來越多，針對不同的應用場景對應不同的算法。因此，只有實際工程問題切合合適的算法，才能做到速度和精度的平衡。工程師在了解軟件算法的基礎上，便能夠針對自己的需求進行很好的算法選擇。
由于當今世界計算機的飛速發展，讓計算電磁學這門學科也有了很大的發展，如圖1所示，從大的方面來看，我們將計算電磁學分為精確的全波算法和高頻近似算法，在每一類下面又分了很多種算法，結合到HFSS軟件，通過ANSYS公司40余年來堅持不懈的研發和戰略性的收購，到目前為止，HFSS有FEM、IE（MoM）、DGTD、PO、SBR+等算法，本文會針對每種算法和應用場景逐一介紹，相信你看完這篇文章應該對HFSS算法和應用場景會有更深的認識。
算法介紹
全波算法-有限元算法（ FEM）
有限元算法是ANSYS HFSS的核心算法，已有二十多年的商用歷史，也是目前業界最成熟穩定的三維電磁場求解器，有限元算法的優點是具有極好的結構適應性和材料適應性，充分考慮材料特性：趨膚效應、介質損耗、頻變材料；是精確求解復雜材料復雜結構問題的最佳利器，有限元算法采用四面體網格，對仿真物體能夠很好的進行還原。
FEM算法的支配方程見下圖：
HFSS有限元算法在網格劃分方面能夠支持自適應網格剖分、網格加密、曲線型網格，在求解時支持切向矢量基函數、混合階基函數和直接法、迭代法、區域分解法的強大的矩陣求解技術。
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文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
作者：Ansys
聯系我們：021-58403100
本文共計1524字，閱讀時間預計5分鐘
獨門絕技，HFSS自適應網格技術
HFSS作為三維電磁場仿真領域的黃金標準工具，其無以倫比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度和易用的操作界面，成為三維電磁場仿真的首選工具和行業標準。而其中的關鍵技術之一，便是HFSS的自適應網格技術。
區別于其他仿真工具繁瑣的網格剖分設置和反復試錯過程，HFSS的自適應網格技術可以讓工程師把寶貴的精力更多的聚焦在設計本身，去追求更卓越的性能。
即使是在2020年的今天，當我們回顧HFSS的自適應網格技術，仍然驚嘆于這一創新的超前和先進性，其基本思想與如今的人工智能機器學習的理念十分契合。接下來我們就簡單回顧一下自適應網格技術的基本流程，溫故而知新。
HFSS自動自適應求解流程
從上圖可以看出，當我們在HFSS中完成了前處理并點擊開始仿真后，HFSS便開始執行它的求解流程。整個流程從模型的網格初始化開始，以網格迭代加密為主體，最終以滿足收斂判據為條件退出循環。每一次的迭代過程中，HFSS會基于前一次求解的電場分布特征，進行針對性的自適應網格加密，從而在保證只增加有限比例網格量的前提下獲得滿足精度需求的求解結果。
Yagi-Uda自適應網格加密
這種自適應的網格加密技術從根本上解決了傳統網格剖分依賴于使用者經驗和反復嘗試的困境，極大的降低了電磁場仿真的使用門檻。
阿喀琉斯之踵，復雜模型剖分的困境
從上文的自適應求解流程中可知，HFSS求解的第一步便是模型的初始網格剖分，而初始網格則直接框定了最終收斂網格的基本形態。
展開 電磁工程師的導師——集成在Cadence中的HFSS
在HFSS中創建完全可求解的3D模型是一個費時費力的過程，其中涉及了大量手動步驟，比如導入和導出模型以及手動設定端口和邊界條件。ANSYS現已利用通用的ANSYS HFSS 3D布局功能簡化了該過程。它讓工程師能夠在Cadence環境中直接創建完全可求解的HFSS模型。
該功能包括單擊設置激勵、自動求解空間邊界定義和簡單創建求解頻率及掃頻等。所有的任務都包含在Cadence環境中，用戶無需具有使用過HFSS的經驗。
通過使用集成了Cadence的ANSYS HFSS 3D布局功能，工程師可以輕松地對Allegro、APD、SiP或Virtuoso布局設計等進行直接設置，然后采用HFSS進行分析。用戶通過在布局工具中設置開口區域即可指定哪些區域或連接區域需要利用HFSS求解。區域一旦設定，軟件就會選擇合適的網絡，同時多個端口將自動地分配到設計中的網絡或焊球。為了完成該設置，用戶還應指定求解頻率和掃描范圍。
優勢
當在Cadence中完成設置時，高度精確、值得信賴的HFSS有限元電磁場求解器即可求解3D電磁場問題。由于在Cadence環境中可自動創建和/或指定求解區域、目標網絡、激勵端口及邊界條件，工程師們無需熟練掌握3D建模方法。
這種集成技術即可發揮ANSYS HFSS 3D有限元求解器的功能優勢，同時讓建模變得非常簡單快速。不具備HFSS專業知識的工程師也可以獲得十分精確的電磁場仿真結果，從而滿足高速差分對、過孔過渡、球柵陣列過渡、封裝至PCB過渡、硅上的無源組件、射頻電路等更多應用的需求。該功能為求解復雜3D電磁場仿真提供了一種非常簡單的方法。
下列HFSS功能也可在Cadence Allegro、APD、SiP和Virtuoso等環境中進行設置。
展開 
HFSS網格剖分提速100倍，了解一下？
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
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獨門絕技，HFSS自適應網格技術
HFSS作為三維電磁場仿真領域的黃金標準工具，其無以倫比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度和易用的操作界面，成為三維電磁場仿真的首選工具和行業標準。而其中的關鍵技術之一，便是HFSS的自適應網格技術。
區別于其他仿真工具繁瑣的網格剖分設置和反復試錯過程，HFSS的自適應網格技術可以讓工程師把寶貴的精力更多的聚焦在設計本身，去追求更卓越的性能。
即使是在2020年的今天，當我們回顧HFSS的自適應網格技術，仍然驚嘆于這一創新的超前和先進性，其基本思想與如今的人工智能機器學習的理念十分契合。接下來我們就簡單回顧一下自適應網格技術的基本流程，溫故而知新。
HFSS自動自適應求解流程
從上圖可以看出，當我們在HFSS中完成了前處理并點擊開始仿真后，HFSS便開始執行它的求解流程。整個流程從模型的網格初始化開始，以網格迭代加密為主體，最終以滿足收斂判據為條件退出循環。每一次的迭代過程中，HFSS會基于前一次求解的電場分布特征，進行針對性的自適應網格加密，從而在保證只增加有限比例網格量的前提下獲得滿足精度需求的求解結果。
Yagi-Uda自適應網格加密
這種自適應的網格加密技術從根本上解決了傳統網格剖分依賴于使用者經驗和反復嘗試的困境，極大的降低了電磁場仿真的使用門檻。
阿喀琉斯之踵，復雜模型剖分的困境
從上文的自適應求解流程中可知，HFSS求解的第一步便是模型的初始網格剖分，而初始網格則直接框定了最終收斂網格的基本形態。
展開 采訪 | Ansys HFSS 新功能Mesh Fusion背后的故事
現在，事實證明EMI/EMC仿真是一個真正受益于HFSS網格融合功能的特定應用場景，因為該應用通常在其最復雜的設計階段應用仿真，特別是在系統裝配和設計的收尾階段。
該客戶的產品（上圖）是一個觸摸顯示器，它由許多薄層介質和導體組成，其中包括觸摸面板的電容傳感器陣列。客戶采用EMI/EMC測試暗室的完整模型來對顯示器外殼內的觸摸面板以及暗室中的EMI測試天線進行仿真。因為無法對如此復雜的模型生成初始網格，如果沒有HFSS網格融合功能，幾乎無法對這個問題進行求解。借助HFSS網格融合功能，首次仿真即可成功。因此，我們幫助客戶節約了大量時間，這也說明HFSS網格融合功能可完成此前認為不可能實現的仿真。
SIJ：工程師開展上述工作需要Ansys哪些軟件工具呢？
MC：只需要HFSS就能實現。另外，由于HFSS網格融合功能主要用于解決大型復雜問題，因此我們可利用產品HPC的功能，從而支持更多內核和網絡節點以更快地解決問題。此外，不到兩年的時間內，我們已經在微軟 Azure支持的Ansys Cloud上成功部署了HFSS，從而給工程師提供了按需訪問額外硬件的機會，助力他們采用為解決設計難題而推出的HFSS網格融合功能來應對更困難的設計挑戰。
關于作者
Janine Love擔任《信號完整性雜志》的編輯，與編輯人員和咨詢委員會展開密切合作，為讀者提供數字、視頻和印刷形式的高質量技術內容。此外，她還擔任EDI CON技術項目總監和《微波雜志》的特約編輯。
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現在，事實證明EMI/EMC仿真是一個真正受益于HFSS網格融合功能的特定應用場景，因為該應用通常在其最復雜的設計階段應用仿真，特別是在系統裝配和設計的收尾階段。
該客戶的產品（上圖）是一個觸摸顯示器，它由許多薄層介質和導體組成，其中包括觸摸面板的電容傳感器陣列。客戶采用EMI/EMC測試暗室的完整模型來對顯示器外殼內的觸摸面板以及暗室中的EMI測試天線進行仿真。因為無法對如此復雜的模型生成初始網格，如果沒有HFSS網格融合功能，幾乎無法對這個問題進行求解。借助HFSS網格融合功能，首次仿真即可成功。因此，我們幫助客戶節約了大量時間，這也說明HFSS網格融合功能可完成此前認為不可能實現的仿真。
SIJ：工程師開展上述工作需要Ansys哪些軟件工具呢？
MC：只需要HFSS就能實現。另外，由于HFSS網格融合功能主要用于解決大型復雜問題，因此我們可利用產品HPC的功能，從而支持更多內核和網絡節點以更快地解決問題。此外，不到兩年的時間內，我們已經在微軟 Azure支持的Ansys Cloud上成功部署了HFSS，從而給工程師提供了按需訪問額外硬件的機會，助力他們采用為解決設計難題而推出的HFSS網格融合功能來應對更困難的設計挑戰。
關于作者
Janine Love擔任《信號完整性雜志》的編輯，與編輯人員和咨詢委員會展開密切合作，為讀者提供數字、視頻和印刷形式的高質量技術內容。此外，她還擔任EDI CON技術項目總監和《微波雜志》的特約編輯。
展開 ANSYS HFSS
ANSYS HFSS
ANSYS HFSS軟件是高頻電磁場仿真軟件的行業標準。其黃金標準的精度、先進的求解器和高性能計算技術使其成為負責在高頻和高速電子設備和平臺上執行準確、快速設計的工程師們的必備工具。HFSS 提供基于有限元、積分方程、漸進和高級混合算法的最先進的求解技術，旨在計算各種各樣的微波、RF（射頻）和高速數字化等問題。
HFSS為部件提供三維全波精度的仿真技術，從而實現 RF 和高速設計。通過高級電磁場求解器和強大的諧波平衡和瞬態電路求解器之間的動態鏈接，HFSS 打破了重復設計迭代和冗長物理原型制作的循環。借助 HFSS，工程團隊在包括天線、相控陣、無源 RF / 微波組件、高速互連、連接器、IC 封裝和 PCB 等廣泛應用中持續地實現一流設計。
HFSS 通過其具有突破性的，行業領先的自適應網格生成技術，提供設計簽核準確性。其強大的網格生成和求解器技術讓您明白 HFSS 提供的結果值得信賴，因而能夠放心地開展設計。其他工具只是給出答案，沒有關于解的準確性的任何反饋，從而引起不確定性。當與 ANSYS HPC 技術（如域分解或分布式頻域求解）結合使用時，HFSS 能夠以前所未有的速度和規模進行仿真，進而讓您能夠更全面地探索和優化設備的性能。使用 HFSS，您就會確定自己的設計將會兌現產品承諾。
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