这是某个连接器HFSS模型的S21插入损耗曲线:
曲线形状和趋势是对的,但有密集毛刺。初学者不假思索:网格剖分仿真误差,不再追究原因。
工程师如果不打破砂锅问到底,如何能成长和加薪?
本质上S参数毛刺,都是结构自谐振现象。密集毛刺,一般是金属腔体的电磁自谐振引起的。
上图所示的长宽高分别为a、b、c封闭六面体的电磁自谐振频率公式:
上式m,n,p对应0或正整数(至少任意两个为正整数)。
假设a>b>c,则其最低自谐振频率:
最低自谐振频率的电场强度分布如下:
如果连接器位于开放环境,为了与实际情况一致,可以将HFSS模型的空气盒外表面设置为辐射边界Radiation,也称为吸收边界Absorbing,两个概念是同一个意思,相对于腔体来说,对腔体外辐射电磁波意味着对腔体内吸收电磁波,都是没有反射电磁波的意思。
HFSS建模理念是:背景相当于超导体PerfE,画一个六面体空气盒,等效于在超导体背景中挖出一个六面体空洞,并填充进空气。那么这个空气盒的六个面缺省情况下都是PerfE面,只要忘了设置边界条件,则将六面体空气盒的六个面都自动设置为PerfE面,也就是超导体表面。HFSS不能自动检查出这个漏洞。
所以开放空间一定要将这个六面体的六个面都设置成辐射边界Radiation,那么再看看S参数曲线如下:
S参数上面的密集毛刺消失了!
原文始发于微信公众号(看图说RF):005_HFSS模型的S参数产生密集毛刺的原因