HFSS主要算法及其典型应用案例

案例16：探地雷达应用仿真

案例17：雷击在坦克内天线端口上的感应波形仿真

7. 特征模算法（CMA）

Characteristic Modes Analysis（CMA）技术用以计算结构的特征模，得出模式数目、特征角和近场远场、 模式权重系数modal significance，基于结构的基本谐振行为，在决定激励源的位置之前就能进行性能分析，该方法有助于选择天线类型以及布局位置，例如在MIMO应用中各模式之间固有的正交特性可以被用来提高天线单元之间的隔离度。

CMA计算过程

(1) PIFA天线设计

对比有无PIFA时的模式，没有PIFA天线分支，特征值大于0因此呈容性， 通过增加PIF分支形成一个LC系统。

(2) 优化天线布局

频率范围1-100 MHz的汽车应用，使用CMA可以预测最佳方向图，确定天线位置以激发特定模式获得所期望的方向图，如下图所示30MHz时汽车本身的谐振特性。

8. 本征模求解器（Eigenmode solver）

本征模求解器主要用于谐振问题的设计分析，可以用于计算谐振结构的谐振频率和谐振频率处对应的场，也可以用于计算谐振腔体的无载Q值。

在EMC设计中，本征模求解通常被用来求解结构的谐振特性，用于指导器件布局，避开敏感区域和敏感频点。

应用本征模求解时，需要注意以下几方面。

1) 不需要设置激励方式。

2) 不能定义辐射边界条件。

3) 不能进行扫频分析。

4) 不能包含铁氧体材料。

5) 只有场解结果，没有S参数求解结果。

案例18：坦克谐振分析

9. 微放电求解器（Multi-paction Solver）

HFSS 2019 R2版本发布中，新增了一项新的功能：微放电仿真（Multi paction solver）。太空环境下，射频击穿效应导致设备失效。微放电是一种电子共振现象，可用模型和方程来解释，HFSS软件具备仿真识别微放电部件的能力。

由于通过测量来检测微放电非常困难且昂贵，对于任务关键型空间项目，不允许失败，而通过仿真的方式，通过改进设计，可抑制微放电效应，提高部件安全可靠性。

微放电原理

微放电动画

案例19: 平行平板波导的微放电特性

审核编辑 ：李倩