HFSS仿真案例 | 车载天线布局与优化
Ansys HFSS是一款针对任意三维结构的全波高频电磁场仿真工具，可提供电场、磁场、电流、 S/Y/Z 参数、TDR、近/远场、时/频域等仿真结果。HFSS在高频器件设计方面拥有全球最大的用户群，成为当之无愧的三维电磁场仿真的黄金标准工具，现已广泛应用于航空航天、电子、半导体、汽车、通信、医疗仪器等多个领域。下面将以车载天线为仿真案例，综述HFSS在汽车领域的仿真方案、技术优势以及商业价值。
仿真方案综述
Ansys HFSS 中的FEM-IE-PO-SBR混合算法，Flex Meshing、Assembly Mesh、3D Components、SCDM等新技术，应用于车载天线布局与优化仿真，可实现天线与汽车载体的快速网格划分与网格复用；辅助高性能并行计算HPC DDM GPU等，可实现汽车载线布局的快速建模与高效仿真，甚至超大规模的场景仿真等，大大提高工程师的工作效率。
从天线的工作原理来讲，汽车载体一般位于天线的近场区域，天线与汽车载体之间的耦合效应，会进一步影响到天线的方向图、端口匹配、瞄准误差等性能，尤其是对于电小天线来说，天线安置于载体的变化更为明显。天线 汽车的一体化仿真，是天线布局问题分析中，必不可少的最有效的解决方案。
技术优势
1. 天线与汽车的一体化仿真，包含天线库ADK；
2. 完备的混合算法，应对各种电大尺寸布局问题；
3. 三维模型库技术，实现网格的快速划分与复用；
4. 专业的模型修复与简化，一键修复各种模型问题；
5. 灵活的边界条件等效建模，有效降低模型复杂度；
6. 域分解高效并行技术，获取精度与速度的均衡；
7. 分布式求解，支持多频率与多参数的并行扫描；
8. 第一家支持GPU加速的频域软件，提升加速性能；
9. SBR弹跳线法，高效准确的超大规模场景分析能力。
商业价值
1. 在产品设计早期降低产品研发的风险，利用仿真手段，精确仿真得到电子产品的真实工作性能；
2. 越早考虑天线与载体间的互耦问题，可采用的改进措施和手段越多，成本越低，效果也越好；
3. 提升企业解决汽车天线布局问题的能力，通过仿真可以增强对天线问题的洞察力，帮助工程师透过现象看本质；
4. 降低天线产品不合格的风险；
5. 降低反复进行产品测试的成本；
6. 加快产品上市速度；
7. 提升产品可靠性，降低维保费用。
