Ansys HFSS là công cụ mô phỏng điện từ trường tần số cao chuẩn mực trong ngành, có khả năng giải mọi bài toán điện từ 3D với độ chính xác cực cao. Phần mềm hỗ trợ phạm vi ứng dụng rộng, từ DC đến dải sóng ánh sáng, cung cấp giao diện đồ họa trực quan, dễ sử dụng, với khả năng tạo lưới tự động, tinh chỉnh lưới thích nghi và chia lưới băng tần rộng. Được tích hợp bộ giải điện từ hiệu năng cao, HFSS mang đến kết quả nhanh chóng, ổn định và tin cậy, giúp kỹ sư không cần thử nhiều cấu hình lưới hay nắm quá sâu về lý thuyết điện từ mà vẫn đạt kết quả chính xác.
HFSS hỗ trợ nhiều phương pháp giải như miền tần số, miền thời gian, mode riêng, mode đặc trưng, phương trình tích phân, quang học hình học, phương pháp moment cho cấu trúc đa lớp, phân rã miền, và bộ giải mảng ăng-ten hữu hạn. Nhờ kết hợp phân tích độ nhạy và tính toán lai giữa nhiều thuật toán, HFSS có thể xử lý mọi bài toán bức xạ, cộng hưởng và tần số cao một cách đáng tin cậy. Bên cạnh đó, phần mềm còn hỗ trợ mô phỏng liên kết hai chiều và mô phỏng hệ thống với các phần mềm mô phỏng kết cấu, lưu chất và mạch/hệ thống của Ansys.
Tính năng sản phẩm
Ansys HFSS sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) có độ chính xác cao, phương pháp Moment 3D (3D MoM) và Shooting and Bouncing Rays (SBR) cho các cấu trúc lớn, giúp thực hiện phân tích mô phỏng điện từ với độ chính xác tối đa.
Gói mô phỏng của Ansys HFSS bao gồm các bộ giải (solver) dưới đây, có khả năng xử lý tất cả các bài toán điện từ từ quy mô nhỏ đến quy mô lớn:
|
HFSS
|
HFSS SBR+ |
|
|
|
HFSS hybrid technology Công nghệ lai (Hybrid Technology) trong HFSS được xây dựng dựa trên FEM, IE MoM và phương pháp phân rã miền (Domain Decomposition Method – DDM), được sử dụng để giải quyết các hệ thống lớn, phức tạp. Bằng cách lựa chọn bộ giải thích hợp với phương pháp phân tích điện từ chính xác cao, HFSS có thể giải và phân tích từng miền trong một hệ thống hoặc nền tảng lắp đặt lớn, đồng thời phân tích phân bố trường điện từ của ăng-ten, các linh kiện RF và môi trường xung quanh. Điều này giúp mở rộng độ toàn vẹn hệ thống trong quá trình phát triển sản phẩm và rút ngắn thời gian phát triển.
|
 |
|
FEM (frequency domain) FEM là phương pháp phân tích điện từ 3D có độ chính xác cao và nhiều chức năng nâng cao. FEM của HFSS được tích hợp công nghệ chia lưới tự động chính xác, giúp thực hiện phân tích phần tử hữu hạn chính xác với lưới được tạo tối ưu. Kỹ sư có thể tính toán các tham số S, Y, Z, tần số cộng hưởng, và trực quan hóa trường điện từ để thiết kế mô hình linh kiện, đánh giá chất lượng tín hiệu, tổn hao đường truyền, sai lệch trở kháng, nhiễu xuyên âm (spurious coupling) và bức xạ trường xa (far-field radiation). Các lĩnh vực ứng dụng điển hình:
|
 |
|
FEM transient state (time domain) Bộ giải FEM miền thời gian được sử dụng để phân tích trường điện từ ở trạng thái quá độ, phù hợp với các ứng dụng như TDR (Time-Domain Reflectometry), sét đánh (lighting strikes), radar xuyên đất (GPR), phóng tĩnh điện (ESD), phân tích nhiễu điện từ (EMI) và các ứng dụng tương tự. Nhờ công nghệ chia lưới chính xác tương tự như bộ giải miền tần số, có thể thu được kết quả phân tích miền thời gian chính xác mà không cần điều chỉnh lưới nhiều lần hoặc thực hiện các bước phân tích số phức tạp như kiểm tra hội tụ. Bộ giải miền thời gian là sự bổ sung hoàn hảo cho bộ giải miền tần số, cho phép kỹ sư hiểu được đặc tính điện từ ở cả hai miền trên cùng một lưới. |
 |
|
Integral equation Bộ giải Integral Equation (IE) sử dụng công nghệ 3D Method of Moments (MoM) để giải hiệu quả các bài toán bức xạ hở và tán xạ (radiation & scattering problems). IE đặc biệt phù hợp cho nghiên cứu tán xạ trong thiết kế ăng-ten, bố trí ăng-ten (antenna placement) và tính toán tiết diện phản xạ radar (RCS). Bộ giải này sử dụng các thuật toán Multilevel Fast Multipole Method (MLFMM) hoặc Adaptive Cross Approximation (ACA) để giảm yêu cầu tài nguyên mô phỏng và thời gian tính toán, cho phép giải quyết cả các bài toán quy mô rất lớn.
|
 |
|
Ansys HFSS SBR+ HFSS SBR+ là bộ giải điện từ thương mại duy nhất hỗ trợ phương pháp Shooting and Bouncing Rays (SBR) và có thể kết hợp đồng thời các phương pháp Physical Theory of Diffraction (PTD), Uniform Theory of Diffraction (UTD) và phân tích sóng bò (creeping waves). SBR+ dùng công nghệ ray tracing để phân tích dòng điện cảm ứng bề mặt trên nền ăng-ten hoặc các điều kiện tán xạ từ vật dẫn/điện môi. Với SBR+, kỹ sư có thể nhanh chóng và chính xác dự đoán:
Ứng dụng cho các nền tảng có kích thước trung bình đến rất lớn (wavelength > 1000 lần), mô phỏng truyền và phản xạ trên xe, máy bay, radome và các cấu trúc lớn khác. Ngoài ra, SBR+ hỗ trợ phân tích đặc tính radar, bao gồm mô phỏng ảnh ISAR cho các mục tiêu lớn. |
 |
|
HFSS 3D Layout HFSS 3D Layout được dùng cho phân tích và tối ưu hóa hình học dạng lớp (layered geometry) của PCB, IC package và linh kiện thụ động. Đây là công cụ mạnh mẽ để phân tích tính toàn vẹn tín hiệu (signal integrity) trong PCB và package. Các ứng dụng điển hình bao gồm:
Kỹ sư có thể trực tiếp vẽ hoặc import hình học, phân tích đặc tính điện từ, và tính toán trường bức xạ, trở kháng, hằng số lan truyền (propagation constant), tham số S, suy hao chèn/trả (insertion/return loss). Antenna toolkit HFSS cung cấp Antenna Design Toolkit, một ứng dụng độc lập và thực tế, cho phép tự động tạo và dựng hình hơn 50 loại ăng-ten khác nhau. Công cụ này giúp kỹ sư nhanh chóng mô hình hóa và phân tích các loại ăng-ten thông dụng, đồng thời là tài liệu học tập hiệu quả cho người mới làm quen HFSS. Chỉ với thông tin tần số và vật liệu, các mô hình ăng-ten sẽ được tạo tự động và sẵn sàng để mô phỏng trong HFSS.
|
 |
|
HPC High-performance computing Ansys HPC cho phép tính toán song song (parallel computing) để xử lý các mô hình vật lý quy mô lớn và phức tạp. Phần mềm tận dụng multithreading, Spectral Decomposition Method (SDM), Domain Decomposition Method (DDM) và các phương pháp xử lý lai (hybrid processing), giúp tăng đáng kể hiệu suất giải bài toán và rút ngắn thời gian tính toán.
|
|
Lĩnh vực ứng dụng
|
5G communication solutions
|
Automotive electronic solutions
|
 |
 |
|
RF component solutions
|
PCB solutions
|
.png) |
 |
|
EMC/EMI solutions
|
Connector solution
|
 |
 |
