7.8.6 HFSS 統(tǒng)計(jì)分析舉例

    統(tǒng)計(jì)分析就是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)研究設(shè)計(jì)參數(shù)容差對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的影響。從前面的優(yōu)化 分析一節(jié)我們知道，在 width = 0.806 mm，height = 0.5 mm 時(shí)微帶線的特征阻抗約為 50歐姆； 因?yàn)橹圃旃に囁�平的限制，�?shí)際生產(chǎn)的微帶線電路板總會(huì)存在一定的誤差，因此實(shí)際生產(chǎn)的微帶線的特征阻抗也就隨之存在一定的誤差。這里，假設(shè) width 和 height 制造誤差為±10%， 且均勻分布，分析此時(shí)微帶線特征阻抗的分布情況。

    從主菜單欄選擇【File】→【Open】命令，打開(kāi) 7.8.1 節(jié)保存的 HFSS 工程文件 MS_Var.hfss； 然后從主菜單欄選擇【File】→【 Save As】命令，把該工程另存為 MS_Stat.hfss。 和 Optimetrics 模塊的其他分析功能一樣，執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析功能前需要添加用于統(tǒng)計(jì)分析的變量。

    1．添加統(tǒng)計(jì)分析變量

    從主菜單欄選擇【HFSS】→【Design Properties】命令，打開(kāi)如圖 7.39 所示的設(shè)計(jì)屬性對(duì)話框。在該對(duì)話框中，選中Statistics 單選按鈕；在變量列表中，勾選變量 width 和 height 對(duì)應(yīng)的 Include 復(fù)選框，選中該復(fù)選框表示該變量可用于統(tǒng)計(jì)分析，反之則不可以用于統(tǒng)計(jì)分 析；Distribution 項(xiàng)是設(shè)置變量對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分布類型，有高斯分布（Gaussian）、均勻分布 （Uniform）、對(duì)數(shù)正態(tài)分布（Lognormal）和用戶自定義分布（User Defined）4 種類型可供選擇，這里選擇均勻分布；Distribution Criteria 項(xiàng)是設(shè)置統(tǒng)計(jì)分布參數(shù)，該參數(shù)和選擇的分布類型有關(guān)。

圖 7.39 添加統(tǒng)計(jì)分析變量

    單擊此處可以打開(kāi)如圖 7.40 所示的 Edit Distribution 對(duì)話框，設(shè)置分布參數(shù)，對(duì)于變量 width，設(shè)置均值（Mean）為 0.806 mm、容差（Tolerance）為 10%，對(duì)于變量 height，設(shè)置 均值為 0.5 mm、容差為 10%。

圖 7.40 設(shè)置分布參數(shù)

    最后單擊確定按鈕退出設(shè)計(jì)屬性對(duì)話框，完成添加統(tǒng)計(jì)分析變量的操作。

    2．添加統(tǒng)計(jì)分析設(shè)置

    右鍵單擊工程樹(shù)下的 Optimetrics 節(jié)點(diǎn)，從彈出的菜單中選擇【Add】→【Statistical】命令，打開(kāi)統(tǒng)計(jì)分析設(shè)置對(duì)話框，如圖 7.41 所示。在該對(duì)話框中，①處的 Maximum 項(xiàng)用 于設(shè)置統(tǒng)計(jì)分析的迭代計(jì)算次數(shù)，達(dá)到該次數(shù)后統(tǒng)計(jì)分析終止，這里取默認(rèn)值 50；在②處單 擊 Setup Calculations.按鈕，打開(kāi)與本章 7.8.3 節(jié)圖 7.26 一樣的對(duì)話框，使用相同的操作添加特征阻抗函數(shù) mag(Zo(Port1))到圖示的③處，作為統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果函數(shù)。 

圖 7.41 添加統(tǒng)計(jì)分析設(shè)置的操作 

    然后單擊對(duì)話框的 Variables 選項(xiàng)卡，設(shè)置變量 width 和 height 的 Starting Value 的值分別 為 0.806 mm 和 0.5 mm。單擊確定按鈕，完成統(tǒng)計(jì)分析設(shè)置。此時(shí)，默認(rèn)的統(tǒng)計(jì)分析設(shè)置名稱 StatisticalSetup1 會(huì)自動(dòng)添加到工程樹(shù)的 Optimetrics 節(jié)點(diǎn)下。 

    3．運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析

    單擊工具欄的按鈕，檢查設(shè)計(jì)的完整性以及設(shè)計(jì)中是否存在錯(cuò)誤，如果設(shè)計(jì)完整且正確，即可運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析。

    展開(kāi)工程樹(shù)下的 Optimetrics 節(jié)點(diǎn)，右鍵單擊 Optimetrics 節(jié)點(diǎn)下的 StatisticalSetup1 項(xiàng)， 從彈出菜單中選擇【Analyze】命令，開(kāi)始運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析。

    4．查看結(jié)果

    統(tǒng)計(jì)分析完成后，右鍵單擊工程樹(shù) Optimetrics 節(jié)點(diǎn)下的 StatisticalSetup1 項(xiàng)，從彈出菜單 中選擇【View Analyze Result…】命令，即可打開(kāi)圖 7.42 所示的 Post Analysis Display 對(duì)話框， 顯示微帶線特征阻抗的統(tǒng)計(jì)分布直方圖。

圖 7.42 查看統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

    5．保存設(shè)計(jì)

    統(tǒng)計(jì)分析完成后，單擊工具欄的按鈕，保存設(shè)計(jì)；然后從主菜單欄選擇【File】→【Close】 命令，關(guān)閉當(dāng)前工程設(shè)計(jì)。