7.6 HFSS 靈敏度分析

     使用 HFSS 進(jìn)行電磁分析的過程中，不同設(shè)計(jì)參數(shù)的變化對電磁特性的影響程度是不盡相同的。對于相同的變化量，有些參數(shù)對電磁特性的影響較大，有些則影較小。為了衡量各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)變化對電磁特性的影響，通常引用靈敏度的概念，用它來定量表示設(shè)計(jì)參數(shù)變化對電磁性能的影響程度。

    靈敏度定義為電磁特性/求解結(jié)果的變化與電路參數(shù)變化的比值。使用 HFSS 進(jìn)行電磁分析時(shí)，S 參數(shù)是很常用的一個(gè)分析結(jié)果。這里，以 S 參數(shù)為例來說明靈敏度的定義。假設(shè) xi （i=1，2，…，m）為某一設(shè)計(jì)參數(shù)，則第 k、j 兩端口之間的傳輸系數(shù) Sjk（k，j=1，2，…，n） 對設(shè)計(jì)參數(shù) xi的靈敏度可以定義為

    設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度分析對電路調(diào)試和優(yōu)化設(shè)計(jì)有著重要的意義。靈敏度計(jì)算可以在優(yōu)化 設(shè)計(jì)中確定電路的關(guān)鍵參數(shù)，大量的計(jì)算實(shí)踐表明，有些最優(yōu)化方法當(dāng)變量增加時(shí)收斂速度 變慢，有的甚至發(fā)散，這使優(yōu)化設(shè)計(jì)毫無結(jié)果。如果在優(yōu)化設(shè)計(jì)前進(jìn)行靈敏度分析，找出那 些對電路特性有較大影響（即靈敏度較高）的關(guān)鍵性設(shè)計(jì)參數(shù)，并將它們作為優(yōu)化變量，則 不僅能大大減少計(jì)算工作量，提高優(yōu)化設(shè)計(jì)效率，而且能使原來不收斂的優(yōu)化過程得到良好 的結(jié)果。

    另外，在電路大批量生產(chǎn)時(shí)，靈敏度分析在規(guī)定元件參數(shù)和降低生產(chǎn)成本等方面起著極其重要的作用。為了保證電路所有特性不超過規(guī)定的容差，對靈敏度高的元件參數(shù)要選擇小 的容差，而對靈敏度低的元件，則可以放寬容差。這樣既保障了電路性能，又避免了因盲目 減小元件容差而導(dǎo)致的加工困難和產(chǎn)品成本的增加。