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실험(6) 7주차 – HFSS simulation

실험(6) – IT시스템종합설계

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Introduction

  • HFSS

  • FEM(Finite Element Method) 기반의 EM(Electromagnetic) 시뮬레이션 툴
  • Mesh(해석 공간의 최소 단위)를 자동으로 나눠주는 알고리즘을 기반으로 높은 정확도를 갖음.

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LIG NEX1

SAMSUNG - MX 사업부

Introduction

1. 지원 분야 관련 본인의 직무 역량 또는 전문성에 대해 기술하고, 입사 후 직무 전문가로서의 성장 Vision을 서술해주세요.

2. 새로운 시각이나 끊임없는 혁신의 실행으로 문제를 포기하지 않고 해결했던 경험을 서술해주세요.

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HFSS

  • ansys 검색 후 Ansys Electronics Desktop 2024 R1 실행.

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HFSS

  • 좌측 상단의 Project >> Insert HFSS Design 으로 프로젝트 생성.�Solution type이 Modal Network으로 되어있는지 확인!!!!!

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HFSS

  • HFSS의 Modal Solution Type project는 모든 공간이 PEC. (Vacuum X)�🡪 3D 모델링 후, 적절한 경계조건(Boundary condition)형성이 중요.

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HFSS-Waveguide simulation

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  • 직육면체 그리기: 1) 🡪 2) 순으로 클릭�HFSS에서 3D 모델은 기본 material이 vacuum으로 설정되어있음.

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HFSS-Waveguide simulation

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  • 3) 더블클릭 🡪 기준점 및 각 변 길이 입력.�설계 시, 모든 파라미터들은 변수화 하는것이 좋음. (단위 check!!)

X-band 상용 도파관 규격

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HFSS-Waveguide simulation

  • 좌측 상단 HFSS 클릭🡪 Design Properties 클릭 🡪 변수 추가&수정 가능

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HFSS-Waveguide simulation

  • Cntl + D 🡪 Model이 전체적으로 보이게 자동 조정.
  • Alt키 + 드래그 🡪 시점 전환, Shift키 + 드래그 🡪 화면 움직이기
  • O키 🡪 물체 전체 선택, F키 🡪 면 선택, E키 🡪 변 선택

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HFSS-Waveguide simulation

  • 면 선택 후 우클릭🡪 Assign Excitation🡪 Port 🡪 Wave Port 후 위와 같이 설정.(반대면도 같이)
  • Waveport는 포트의 특성 임피던스 값을 자동으로 계산해줌(Renormalized 필요 X).
  • Waveport 설정 후, 반드시 port 입사면을 PEC로 막아줘야함.

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HFSS-Waveguide simulation

  • Project manage🡪 Excitation에서 port 설정한것 확인 가능.

port1

port2

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  • EM 시뮬레이션 시, 적절한 주파수 범위 설정이 필수
  • Project manger의 Analysis 우클릭 🡪 Add Solution Setup 🡪 Advanced 클릭

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HFSS-Waveguide simulation

  • 시뮬레이션의 주파수 범위 설정.
  • Sweep Type: interpolating 설정�Distribution: Linear Step 설정 후, cut off frequency를 확인 할 수 있는 주파수 범위 선택.

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HFSS-Waveguide simulation

  • Project manger의 Analysis (+) 클릭🡪 Setup1 우클릭🡪 Analyze 클릭
  • 시뮬레이션 설정에 따른 기준 주파수에서 시뮬레이션 진행 후 frequency sweep 진행됨.

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HFSS-Waveguide simulation

 

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HFSS-Waveguide simulation

  • Project manger의 Port Field Display (+) 클릭🡪 각 포트의 형성 mode 확인 가능.�(시뮬레이션이 진행되야 확인 가능)

 

 

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S(1:1,1:1)

Port

Mode

  • Project manger의 Result 우클릭🡪 Create Modal Soltion.. 클릭🡪 Rectangular Plot 클릭
  • 다양한 시뮬레이션 결과 확인 가능.(Cntrl키 누르고 여러 개 선택하면, overplot 가능)

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  • S21 그래프를 통해, waveguide의 cut off frequency 확인 가능.

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HFSS-Waveguide simulation

  • 도파관 선택(O키 누르기)후 우클릭 🡪 Plot Field 🡪 E 🡪 Mag E 선택
  • 시뮬레이션 설정에서 입력한 주파수에서 전계 확인 가능.

우클릭 시, animate 가능

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