HFSS 3D Layoutで筐体込みで基板アンテナを解析する方法

[okamoto_yohei]

タイトルの通り、HFSS 3D Layoutを使って筐体内に存在する基板のパターンアンテナを解析する事が可能かどうか、可能であるならばその手法をご教授頂けますでしょうか。

通常のHFSSであれば、例えば簡易的なプラスチック箱型筐体モデルを作成する場合、「draw box」で箱を作成して「Assigin material」でプラスチックを割り当てれば設定できますが、HFSS 3D Layoutの場合、Layer構成となっている為に3Dのオブジェクトを作成する事は出来ないのではと考えています。

一方で、HFSS 3D Layoutの「Layout」タブには「Create a 3D object using the selected item」というアイコンがあるので作成できそうな気もしております。

参考情報等の連絡でも構いませんので方法をご教授頂けますと幸いです。

よろしくお願いいたします。

[Phan Do]

お世話になっております。ご連絡くださいましてありがとうございます。

おっしゃる通りです。通常HFSSで筐体を作成し、3D Componentsとして保存します。 ANSYS HFSS: Creating 3D Components HFSS 3D Layoutを開き、Layoutタブ > Import > 3D Components筐体をかぶせることができます。3D Layoutがメインとなります。

一方、逆のやり方で、3D Layout基板を 通常HFSSに持ってくる方法もあります。https://youtu.be/tARNZVNtpt4?si=mVkP_E0SI6irUwek HFSSがメインとなります。

両社が同じFEM HFSS solverで解析としては同じです。ただし、GUI、ポスト処理・プレ処理が異なり、どっちのほうに慣れやすいか ECAD専門者・MCAD専門者によって分かれます。

ご参考になれば幸いです

 

 

 

 

[okamoto_yohei]

お世話になります。ご返信頂きありがとうございます。

まさにhttps://youtu.be/tARNZVNtpt4?si=mVkP_E0SI6irUwek HFSSを参考にして、3D layout基板を通常HFSSに持ってくるやり方で解析をしておりましたが、この方法では3D Layoutで設定したポート設定がCircuit PortでLumped portにならないので、別の方法を探しておりました。

3D Components筐体をimportする方法で試そうと思っているのですが、この場合、3D ComponentsはどのLayerに配置すべきなのでしょうか。（StackUp layerのいずれかかNon-StackUp layerのいずれか）基板が覆われている状態であれば、どのlayerでも構わないのでしょうか。

ご確認よろしくお願いします。

[Phan Do]

ご確認ありがとうございます

まさにhttps://youtu.be/tARNZVNtpt4?si=mVkP_E0SI6irUwek HFSSを参考にして、3D layout基板を通常HFSSに持ってくるやり方で解析をしておりましたが、この方法では3D Layoutで設定したポート設定がCircuit PortでLumped portにならないので、別の方法を探しておりました。

HFSSに3D Layoutそのままのモデルを持ってくるだけで、HFSS上で3D Layoutの全部が”Footprint”可視化の表示だけになります。3D LayoutのCircuit portなどがそのままHFSS上でExcitationsからは見られるが、Typeが"Proxy port"で閲覧用だけです。編集するのに、3D ComponentsのツリーでLayout componentsを右クリックEdit Definitionすると 3D Layout GUIで基板だけを編集できます。

HFSS上で3D Layoutが表示だけで、Circuit portがLumped portに変換しません。Lumped portに変換したい理由があるでしょうか。

3D Components筐体をimportする方法で試そうと思っているのですが、この場合、3D ComponentsはどのLayerに配置すべきなのでしょうか。（StackUp layerのいずれかかNon-StackUp layerのいずれか）基板が覆われている状態であれば、どのlayerでも構わないのでしょうか。

 

3D Components筐体をimportする方法で試そうと思っているのですが、この場合、3D ComponentsはどのLayerに配置すべきなのでしょうか。（StackUp layerのいずれかかNon-StackUp layerのいずれか）基板が覆われている状態であれば、どのlayerでも構わないのでしょうか。

 

プロジェクトツリーでU1:.. 3D componentsの左下のFootprintタブで Placement > 3D Placementでどこの層を基準にするか、高さ方向も調整ができます。筐体をどこに配置するか、基板ならどれぐらい浮かせるかは設計にご確認ください。

[okamoto_yohei]

ご返信頂きありがとうございます。

＞HFSS上で3D Layoutが表示だけで、Circuit portがLumped portに変換しません。Lumped portに変換したい理由があるでしょうか

アンテナ（RF）解析する為にエッジ部にLumped portを設置したいと考えていました。

再度、HFSS 3D Layoutでエッジ部にGap portを設定したモデルをLayout Componentsに変換してHFSSにインポートしてみた所、HFSSでLumped portとして設定されていました。前回出来なかった理由は不明ですがこのまま進めさせて頂きます。

＞プロジェクトツリーでU1:.. 3D componentsの左下のFootprintタブで Placement > 3D Placementでどこの層を基準にするか、高さ方向も調整ができます。筐体を＞どこに配置するか、基板ならどれぐらい浮かせるかは設計にご確認ください。

Placementで設定するのはあくまで基準であり、設計通りの寸法であるならどの層に設置しても問題無いと理解しました。

ご回答頂きありがとうございました。

[okamoto_yohei]

連投の質問で申し訳ございません。draw boxで簡易的な筐体を作成する方法に関して教えて下さい。

例えば、HFSSに3D Layoutそのままのモデルを持ってくる方法（HFSSがメインの方法）で試す際、HFSSのdraw boxで簡易的な箱筐体を作成して基板を囲うように配置したとします。

その箱の材料設定を例えばPVCに設定した場合、箱と基板間の領域は何の素材として認識されるのでしょうか。

（draw boxで箱を作成すると空洞なしで素材が充填された箱になるので箱と基板間の領域はPVCという理解で正しいでしょうか。）

上記理解が正しいとすると、空洞の箱を作成するにはどのようにすればいいでしょうか。

基本的な質問で恐縮ですが、ご確認よろしくお願いいたします。

[Phan Do]

ご確認ありがとうございます。材料のあり物体を交差させたらエラーになります。空洞なしboxを基板に交差させたら、仮に基板をPriority上書き設定につけても基板が樹脂に埋め込みのモデルで電磁波伝搬になりません。筐体の空洞を掘ってください。

Substractなどの基礎 3D CAD操作で穴をあけられます

How to Create Fundamental 3D Models in HFSS

[okamoto_yohei]

ご回答内容を理解いたしました。

ご対応頂きありがとうございました。