Работа с системой автоматизированного проектирования СВЧ-устройств ANSYS HFSS
Цель – получение навыков работы с программным продуктом ANSYS HFSS
Категории слушателей – инженеры-конструкторы
Срок обучения – 36 ак. часов
Форма обучения – с отрывом от производства
Режим занятия – 7.2 часов ежедневно
| № п/п | Наименование разделов, дисциплин и тем | Тип решателя | Часов | Форма контроля | ||
| Всего | Лекции | Лабораторные занятия | ||||
| 1 | Обзор ANSYS HFSS. Структура и основные функциональные возможности и особенности программы. | 7 | 2 | 5 | Проверка знаний об основных возможностях HFSS, составе и структуре программы, группировке функционала в меню. | |
| Обзор программного продукта ANSYS HFSS − Вычислительные методы в HFSS − Высокопроизводительные вычисления − Обзор возможностей и решаемых задач Интерфейс программы − Установка программного продукта ANSYS HFSS, системные требования − Меню программы HFSS (Виды файлов) − Настройка панелей инструментов программы HFSS − Дерево истории создания модели − Окно свойств − Рабочая область программы HFSS − Основных шаги моделирования в HFSS − Панель инструментов, геометрические примитивы, черчение геометрических структур, импорт/экспорт моделей HFSS − Управление видами − Сохранение модели Обзор граничных условий ГУ − Виды ГУ в HFSS − Применение ГУ в HFSS Способы возбуждения ЭМВ в HFSS − Виды портов − Способы возбуждений ЭМВ в HFSS Настройки решения в HFSS Пост-обработка результатов моделирования |
HFSS FEM, HFSS IE, HFSS Transient | |||||
| 1.1 Создание моделей Задание геометрии модели (черчение примитивов и выполнение булевых операций) |
HFSS FEM | Создание геометрии моделей. Назначение свойств материалов элементов. Задание требований к проведению решения. Анализ результатов. | ||||
| 1.2 Черчение и анализ прямоугольного волновода Типы волн, распространяющиеся в прямоугольном волноводе. Вывод и анимация поля, распространяющегося по волноводу. |
HFSS FEM | |||||
| 1.3 Моделирование коаксиального тракта Черчение модели. Назначение граничных условий, портов и настройка решения. Расчет частотных характеристик, анимация электромагнитных полей и токов. Создание отчета |
HFSS FEM | |||||
| 1.4 Моделирование полосковых линий Черчение модели. Назначение граничных условий, портов и настройка решения. Расчет частотных характеристик, анимация электромагнитных полей и токов. Создание отчета |
HFSS FEM | |||||
| 2 | Моделирование волноводных СВЧ-узлов. | HFSS FEM | 4 | - | 4 | Выполнить создание модели и анализ коаксиальных линий. Параметрический анализ и оптимизация модели. |
| 2.1 Моделирование двойного Т-моста. Черчение модели. Назначение граничных условий, портов и настройка решения. Расчет частотных характеристик, анимация электромагнитных полей и токов. Создание отчета |
HFSS FEM | |||||
| 2.2 Волноводный фильтр. Черчение геометрии фильтра. Назначение граничных условий. Установка портов и настройка решения. Расчет частотных характеристик. Расчет токов и электромагнитных полей. Анализ результатов моделирования. |
HFSS FEM | |||||
| 2.3 Моделирование коаксиальной линии с неоднородностями. Черчение модели. Назначение граничных условий. Рефлектометрический анализ. Анализ переходных процессов. |
HFSS FEM HFSS Transient | |||||
| 2.4 Моделирование коаксиального ВЧ разъема. Черчение модели. Назначение граничных условий, портов и настройка решения. Расчет частотных характеристик, анимация электромагнитных полей и токов. Создание отчета |
HFSS FEM | |||||
| 3 | Моделирование полосковых СВЧ-узлов. | 4 | - | 4 | Создание модели и анализ микрополосковых линий. | |
| 3.1 Анализ микрополосковых узлов. Черчение модели. Назначение и сравнение портов. Назначение граничных условий. Расчет и сравнение частотных характеристик. |
HFSS FEM | |||||
| 3.2 Расчет спиральной индуктивности. Черчение модели. Назначение граничных условий. Установка портов. Настройка решения. Расчет частотных характеристик. Создание отчета. |
HFSS FEM | |||||
| 3.3 Щелевые и копланарные линии. | HFSS FEM | |||||
| 4 | Оптимизация и статистический анализ моделей | 5 | 1 | 4 | Создание модели, назначение критериев оптимизации и чувствительности модели к изменению геометрии. | |
| 4.1 Оптимизация перехода между различными типами волноводных трактов Черчение модели. Назначение граничных условий, портов и настройка решения. Расчет частотных характеристик. Задание параметров оптимизации (модуль Optimetrics). Обсуждение результатов. |
HFSS FEM | |||||
| 4.2 Анализ чувствительности СВЧ конструкции к изменению параметров. Определение допусков на размеры перехода результате оптимизации | HFSS FEM | |||||
| 5 | Антенные задачи в ANSYS HFSS. | HFSS, FEM | 6 | 1 | 5 | Особенности анализа излучающих систем. Анализ характеристик излучения. Анализ СВЧ устройств во временной области с помощью технологии Transient. |
| Теоретические аспекты и особенности анализа излучающих систем в ANSYS HFSS | ||||||
| Практические задачи 5.1 Электрический диполь Черчение диполя. Установки на решение антенны. Расчет ДН в трехмерном виде и полярных системах координат. Расчет картины распределения поверхностных токов. Создание отчета по проектированию антенны, топология, характеристики, вывод характеристик дальнего поля. |
HFSS FEM | |||||
| 5.2 Патч-антенна Установки проведения анализа антенны. Расчет ДН в трехмерном виде и полярных системах координат. Расчет картины распределения поверхностных токов. Вывод ближнего поля вблизи антенны. |
HFSS FEM | |||||
| 5.3 Антенна на основе круглого волновода Черчение диполя. Установки на решение антенны. Расчет ДН в трехмерном виде и полярных системах координат. Расчет картины распределения поверхностных токов. Вывод ближнего поля вблизи антенны. |
HFSS FEM | |||||
| 5.4 Расчет биконической антенны. Установка сосредоточенного порта. Назначение граничных условий. Настройка решения. Расчет антенных характеристик. |
HFSS FEM | |||||
| 5.5 Анализ широкополосной рупорной антенны. Создание модели. Создание отчета по проектированию СВЧ рупорной антенны, топология, характеристики, вывод характеристик дальнего поля. Установки на решение антенны. |
HFSS FEM, HFSS Transient | |||||
| 6 | Анализ электрически больших задач в Ansys HFSS | HFSS FEM, HFSS IE | 5 | 1 | 4 | Создание моделей и анализ характеристик излучения / рассеяния. |
| 6.1 Расчет ЭПР. Черчение моделей. Импортирование геометрии моделей из сторонних САПР. Назначение граничных условий. Установка источника излучения. Настройка решений. Моделирование. |
HFSS FEM, HFSS IE, HFSS Transient | |||||
| 6.2 Зеркальная параболическая антенна. Гибридные методы моделирования. Черчение облучателя и зеркала антенны. Расчет характеристик облучателя. Назначение граничных условий, настройка решений. Расчет и сравнение антенных характеристик. Создание отчетов. |
HFSS FEM, HFSS IE, HFSS PO FE-BI, IE-Regions | |||||
| 6.3 Расчет антенны, установленной на мачте. Установки на решение антенны. Расчет ДН в трехмерном виде и полярных системах координат. Расчет картины распределения поверхностных токов. |
HFSS FEM, HFSS IE, HFSS PO | |||||
| 7 | Анализ периодических структур и фазированных антенных решёток | 5 | 1 | 4 | Создание и анализ характеристик моделей. | |
| Периодические структуры Моделирование бесконечной периодической структуры. Порты Флоке. Назначение периодических граничных условий. Введение переменных для углов сканирования. Настройка решения. Расчет частотных характеристик. Анализ результатов моделирования. |
HFSS FEM | |||||
| 7.1 Анализ частотно-селективной поверхности | HFSS FEM | |||||
| 7.2 Моделирование антенных решеток. Создание модели. Расчет ДН в трехмерном виде и полярных системах координат. Эффективная ДН элемента в составе решётки. Расчет картины распределения поверхностных токов. |
HFSS FEM, HFSS IE | |||||
| 7.3 Фазированный антенные решётки с конечным количеством элементов Создание модели. Имитация частичного выключения полотна. |
HFSS FEM | |||||
| ИТОГО | 36 | 6 | 30 | |||