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1 r6 r) H8 ^% G, e! e$ R, E3 Z; n, Q! m2HFSS优化法快速确定天线的相位中心
# I5 W, [' T9 h) G% W! n5 I; V! ~2 Q+ m
: C4 n/ D: k7 {3 s6 x1 n2 T8 x7 d+ I5 Y5 q( L! a5 t$ |, V# A
$ ~: Q4 ~' j m; T/ l（1）用后处理变量定义相对坐标系9 D/ e+ S7 `- v5 a9 R" Y+ A! @
A.HFSS>Design Properties，打开 DesignProperties 对话框;+ L) n8 U: K3 j A
B.点击 AddVariable，显示定义设计变量的属性对话框，例如定义为“PhaseCenterZ”，变量类型设定为“PostProcessing variable”，单位类型“Length”，本例初值设为“1in”；
" g. i0 J, p' G' \1 d0 v: r, T- x; W- u0 M9 P9 N
C.用Modeler>CoordinateSystem>Create>Relative CS>Offset 命令定义一个相对坐标系，用前面设定的变量作为Z坐标。( r5 [4 n% q4 ^
![]() & u0 ?5 c' w% X
- j) d/ x: W _1 N/ |后面的优化过程中可以通过变量改变坐标系定义，而无需重新求解模型。
: Y( z- [3 A1 c$ N! g0 s3 l# P(2)将相对坐标系用于远场设置计算
$ C; r# c' _# o: F7 e7 Z+ _点击 HFSS>Radiation>InsertFar Field Setup>Infinite Sphere ，定义合适的角度范围与间隔，在坐标系选项卡中，选择定义好的采用了后处理变量的相对坐标系；
: J( l/ D: H7 T- \7 t B! u![]()
4 J2 I+ O, F* a! K
当相对坐标系位置改变时（通过改变变量PhaseCenterZ的值），远场量会重新计算，而无需重新仿真模型。
! ~ u" y2 l& H(3)设置优化求解) R, J# P3 C- T
A.添加一个优化（Optimization）设置7 Y& A& |) d Q7 m3 X
![]()
) Z( z/ S& E* x! O
% c; n4 U8 A0 ~# {0 Q- BB.点击“SetupCalculations”按钮，打开计算表达式定义的对话框，定义优化目标用于寻找相位中心，这里将优化的是场量rEPhi的峰峰连续角度。( P9 T1 [4 z9 Z S% z/ e, \
. v( Q& i" o- e1 S4 i
- Geometry选择前面定义的InfiniteSphere。 {+ Z& L; e; _
- 计算表达式为cang_deg(rEPhi)，本例中的天线在Phi=0平面是Phi极化（电场沿着y轴）6 x2 d: _6 S% _6 ^
![]() 0 \/ U4 m" f+ R1 P
/ t: U0 }' O& g1 nC.点击“RangeFunction”，选择“Math”，函数选择“pk2pk”，应用于整个 Theta角度扫描；0 [, z$ W+ D' W# P
1 A7 e# C ?7 s" q0 |# hD.“Oversweep”定义了扫描的范围，本例中从-40deg到+40deg。% G: C1 A7 _' P3 R/ B
E.回到优化设置对话框，选择优化条件“Condition”为“Minimize”；
5 T4 A2 z5 R2 ~7 E. z+ g; V( |1 S/ u5 z4 P
- “Minimize/Maximize”只能用于单个计算量优化的情况
: u/ x3 \5 v4 m. {+ M& J* ^8 E0 ` - 优化只能支持一维的范围缩减，也就是说，不支持嵌套范围函数5 a8 C* @! C* P9 T9 Y3 U2 S
- 以上的限制意味着“Minimize/Maximize”仅能在如下情况选择：多个值的计算范围内只能有一个扫描，并且在计算表达式中采用了范围缩减函数
% Y! ~# s3 S; N" R$ y( o* c F.在“Variables”选项卡中，需要将定义了相对坐标系的变量勾选“Include”，搜索范围限定在沿着Z 轴5~10in的范围内；4 A* c, O- q. A
G.在“General”选项卡中，如果不勾选“Updatedesign parameters valu after optimization”，就可以看到仿真进程图。
" ]# ?) Y& x* Q8 z; n(4)求解并查看结果
) n/ {6 P h! I* |! b4 ^A.右键单击Optimization设置，点击“Analyze”，开始优化计算；! C& o/ }( h8 j( Y
B.再次右键点击，选择“ViewAnalysis Result”，查看后分析对话框，选择“Plot”，查看仿真进程。从“Table”形式的结果中，能够看到当Cost最小时的相位中心Z坐标值。
7 _% k$ y; x8 e# I![]()
( d7 x( ]& T, h0 C0 W![]()
) |" [9 U- @& Q! w3 u* ]3小结7 n4 ?: u/ f+ \5 e; D8 k9 b
$ S+ S$ Y8 P2 u
7 z9 M6 T: F- x3 [/ C$ i( h) m
. i- K* ?% }# M8 d
w& N W# ]8 r操作流程总结如下：1 s, v! U d% Y
步骤：. }! \" K+ _& s( S. r$ h$ ]$ S7 U
) ^4 t% B$ i- T! w+ B3 F R8 `1 @" ?
- 定义用后处理变量表示的相对坐标系；+ j$ S$ ?* J# X" o
- 远场设置中采用已设好的相对坐标系；2 u) b" V; }2 ]. m. l
- 设置一个优化计算用以搜索相位中心；
- c' P5 Q. j8 ^2 _. U - 求解优化设置并查看相位中心的结果。
4 Z, E; K1 U) S% U& ? 关键点：! a4 n. ], P( o+ A# z
% j# K* S9 S9 z! {; B- 相对坐标系；6 U4 x v/ f- H; @$ E, ~
- 后处理变量；4 Q; r: {/ T9 k+ n2 k9 l8 Q
' Y+ b$ f. Y9 u0 T# f b' t, o
2 |( l0 C0 s5 H9 W# @4 ` f0 r) [& Z$ y9 A( y! ]. q& B
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发表于 2019-9-27 15:10
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