6生成解GeneratingASolution既然已经画好了几何图形,建立了模型,就要开始求解了.
本章的目标如下:设置计算中需要用到的求解参数.
求解.
参看收敛和本征模型信息.
时间:这个问题在奔腾ⅡPC机,内存128兆,大概需要12分钟.
具体求解时间要根据你所使用的计算机资源来确定.
指定解的选项在你产生本征模问题的解之前,需要详细说明解的参数.
这决定了软件如何计算得出要求的解.
本征模问题需要说明以下求解标准:从最小频率0.
6484422796GHz开始计算出5个谐振频率.
最小频率值由软件根据几何结构自动计算.
进行8次迭代.
从此次迭代到下次迭代之间最大的频率变化,不大于0.
1%.
设置本征模问题的解的标准:选择SetupSolution.
出现HFSSSolutionSetup窗口:保留MinimumFrequency默认值0.
6484422796.
这是求解本征模的起始频率,求解器会求出使用者所需要的高于MinimumFrequency的谐振频率的模式.
警告:因为MinimumFrequency用于使某些矩阵正常化,如果频率太低,求解器会终止解一个近似的奇异矩阵,这样就会影响计算的精度.
一般来说,当输入的最小频率比建议的或缺省的最小频率值的1%小时会出现这种情况.
在MaximumNumberofEigenmodes输入5.
这是求解器要求出的高于MinimumFrequency的本征模的个数.
最多能计算20个模式.
保留选项Adaptive.
这表明AnsoftHFSS重复迭代求解这个问题,改善存在大误差的网格区域.
使用以下的适应解的标准:在RequestedPasses输入8.
这样,仿真器产生问题的8个连续解,在产生下个解之前先改善网格.
在Tet.
Refinement输入25.
这决定了每次迭代后四面体数目的增加百分比.
在MaximumDeltaFrequency输入0.
1.
这一收敛标准基于这次迭代到下次迭代的每个模式的计算频率的变化.
对于这个问题,每一个网格计算5个谐振频率,网格改善,就要再计算改善网格的5个频率.
对于每个模式,要计算出网格改善前后频差.
这些频差中最大的就是DeltaFrequency,如果这个频差比MaximumDeltaFrequency小,该问题就收敛了.
例如,在一个两个模式的问题中,模式2在两次迭代中的频差大于MaximumDeltaFrequency,该问题就不收敛,即使模式1在两次迭代中的频差小于MaximumDeltaFrequency.
注意:当RequestedPasses或MaximumDeltaFrequency任一个达到了,求解过程就结束了.
保留其他参数为默认值.
对于这些参数的解释,参看AnsoftHFSS的在线文件.
选择OK.
所选标准已保存好并返回执行窗口.
现在可以求解了.
生成解既然已经输入解的标准,指明了频率,就要开始解问题了.
注意:如果你严格按照指南说的做,你所得到的结果就合这一节给出的基本上一样,但是由于机子不同,结果总会有轻微的差异.
产生解:在执行窗口选择Solve.
当求解时,在SolutionMonitoring就会出现进度条.
这使得你可以监视求解过程.
请注意和进度条同时出现的信息,描述了求解过程的不同阶段.
当求解完成后,就会出现以下信息:Solutionprocesscomplete选择OK.
现在在执行窗口Solve后会出现对勾,表示已经解好了.
注意:在求出一次解后,除非你先删除此解,否则系统是不允许你改变几何结构,材料特性或者边界条件的.
例如,如果你要改变已经求解的问题的几何结构,在你保存了对新的几何结构的修改后,肯定会产生一个新解.
查看收敛情况既然已经解完了,你就可以看到这样的信息:已完成的及剩余的迭代的次数.
每次迭代的四面体的数目.
每次迭代频率变化的最大值.
查看收敛情况:从执行窗口的一排按钮中选择Convergence按钮.
模型窗口就换为ConvergenceData窗口.
花点时间浏览收敛信息.
注意到频率变化在前面的迭代比在后面中大很多.
查看结果从执行窗口用EigenModes按钮查看本征模式和品质因数Q.
本征模本征模式是结构的谐振频率.
本征模式求解器求出该结构的谐振频率和在那些谐振频率处的场.
对于激励解,AnsoftHFSS求解下面的矩阵方程(无耗的情况):Sx+k02Tx=b其中,S和T依赖于结构和网格的矩阵.
x是电场解.
k0是自由空间波常数.
b是该问题定义的源的值.
然而,为求谐振频率,本征模式求解器令b为0,解下面的方程:Sx+k02Tx=0对于一组(k0,x),每个x对应的k0是同一个.
变量x还是电场解,k0是对应那个电场模式的自由空间波常数,它由下式与谐振模式的频率相关:其中,c为光速.
品质因数Q是无负载的品质因数,用来衡量系统由于损耗材料而损失的能量.
因为端口和其他的源限制于本征模问题,计算的Q值没有包括由于源而产生的损耗.
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