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【ANSYS】采用 HFSS 計算目標特性問題時,當目標的 RCS 值特別小(一般小于-30dBsm),容易出現計算精度不夠的情況,尤其是目標本身 RCS 值偏小的情況下,請問這是為何?如何解決 ? -2022

對于 HFSS 來說,其自適應迭代求解的方式,可以滿足大多數情況下的精度要求,得到精確的仿真結果。但,在低數值的高精度計算要求中,由于精度的極度敏感,需要對設置 進行一些人為干預,以滿足更高的精度要求。計算誤差可能來源于兩個方面:網格剖分誤差, 以及邊界條件誤差. 網格誤差方面,由于 HFSS 采用自適應的網格迭代算法,對于絕大多數問題,可通過自適應 的網格加密算法,得到滿足實際情況的結果,但是,當幾何目標的尺寸較大(數個波長)或者高次曲面(大曲率)時,HFSS 的網格剖分算法可能導致模型逼近不足的問題.HFSS 的網格剖分器首先不考慮電尺寸的因素將目標按照一定的規則劃分出初始網格,然后在該初始網格的基礎上,作針對電尺寸的細化操作,所以模型的逼近程度,取決于初始網格劃分的細化程度.為了滿足精度要求,可在剖分網格方面做適當控制,即可解決網格畢竟方面的精度問題.

初始網格設置:選擇要特定保證精度的曲面部分,點擊右鍵,選擇 Assign Mesh Operation->Surface Approximation,打開如下圖對話框,設置劃分網格弦高,以及曲線等分數量,以控制初始網格對幾何模型的逼近程度。設置越精細,幾何模型越好,但初始網格劃分的代價也越大。

曲面網格設置:提高網格精度的另一個選擇就是采用曲面單元,曲面單元網格可以更好的模擬真實的幾何模型,且網格細化時,依然可以保持原有幾何模型的逼近精度。因此可以 避免網格剖分可能導致的精度問題。

邊界條件誤差方面,一般采用最多的是輻射邊界,輻射邊界存在入射波角度誤差問題, 當入射波方向與輻射邊界夾角變小(入射角度變大)時,吸收效果變差。而在低目標特性值的分析問題中,這種效應很容易被放大。因此,對高精度要求問題,建議選擇PML邊界條件,或者 FEBI 邊界。

在以上兩方面做設置,可得到滿足要求的目標特性計算精度。

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