6.2自适应网格剖分

HFSS软件采用有限元法(FEM)来分析三维物体的电磁特性,有限元法求解问题的基本过程包括分析对象的离散化、有限元求解和计算结果的处理3个部分。HFSS软件采用自适应网格剖分技术,根据用户设置的误差标准,自动生成精确、有效的网格,来完成分析对象的离散化。自适应网格剖分的原理是:在分析对象内部搜索误差最大的区域并在该区域进行网格的细化,每次网格细化过程中网格增加的百分比由用户事先设置。完成一次网格细化过程后,软件重新计算并搜索误差最大的区域,判断该区域误差是否满足设置的收敛条件。如果满足收敛条件,则网格剖分完成;如果不满足收敛条件,继续下一次网格细化过程,直到满足收敛条件或者达到设置的最大迭代次数为止。自适应网格剖分时,每一次网格细化的迭代过程在HFSS中称为一个“Pass”。

6.2.1 收敛标准

自适应网格剖分过程中,每次网格细化后,HFSS会将基于当前网格计算出的S参数(或者能量、频率)结果和上一次的计算结果相比较,如果求出的误差∆S(或者∆E、∆F)小于设置的收敛标准,表示解已经收敛,自适应网格剖分计算完成。HFSS使用最后一次的剖分网格进行点频和扫频计算。不同的求解类型和端口激励方式对应不同的收敛误差判断方法,具体的收敛误差判断方法有∆S、∆E和∆F。

1.∆S最大值

∆S定义为在自适应网格剖分过程中,每次网格细化前后S参数幅度的变化。∆S最大值