2.5.3 网格优化

本节主要介绍3种网格优化方式。

1.网格密度优化

网格密度优化的具体步骤如下。

如图2-35（a）所示，首先将“Cells/Wavelength”由“20”改为“40”，然后开始仿真。此时，每个点的仿真速率都会瞬间由以前的1～2s变成9～10s，如图2-35（b）所示，仿真一次所需的时间也会增加很多，但是这样的仿真结果更加接近工程实际情况。由于之前的优化仿真已趋近于这种结构的定向耦合器的最优仿真结果，因此此时的优化结果的改变并没有想象中的大，仅仅是微小的调整，如图2-35（c）所示。

2.自动网格优化

自动网格优化（AEC）优于网格密度优化，其具体步骤如下。

首先将“Cells/Wavelength”由“40”改回“20”，这样做是为了减少仿真时间；然后单击“Automatic Edge Cells”按钮[见图2-36（a）]，弹出“Automatic Meshing Parameters”对话框，将“Automatic Edge Cells Parameters”选区的“AEC Layers”设置为“1”，并改变“AEC Ratio”的值，让“Width”约为最小线宽的1/10，如图2-36（b）所示。此时，“AEC Ratio”的值为0.04888，单击“OK”按钮，并单击“Simulation Setup”对话框中的“OK”按钮，之后的仿真结果即最终的自动网格优化结果，如图2-36（c）所示。

3.手动网格优化

手动网格优化较前两种网格优化方式更加精确和复杂，针对复杂工程，仿真时间可能需要数个小时，但是其能够快速且精确地得出仿真结果，这是IE3D仿真器优于其他软件的特色之一。由于本节的工程很小，因此无法体现出手动网格优化的优点，但是读者可以从此步骤中学习如何进行手动网格优化，并将此方式应用于其他工程文件。手动网格优化的具体步骤如下。

（1）由于手动网格优化需要人为进行网格划分，因此要求所需划分的区域必须是长方形，不可以是不规则的多边形，因为手动划分出来的网格均为长方形。首先，这个3阶定向耦合器的IE3D设计模型并不是由完完全全的长方形所构建的，如图2-37所示，故需要先将整体划分为各个方块，以便于手动进行网格划分。

如图2-38（a）所示，首先单击快捷按钮 ，然后单击主界面。如图2-38（b）所示，此时快捷按钮 点亮，单击此按钮，并将鼠标指针放回抽头的垂直线处单击。如图2-38（c）所示，单击快捷按钮 ，在弹出的“Separate Polygon Setup”对话框中单击“OK”按钮即可，如图2-38（d）所示。此时，第一块长方形被画了出来。按照此方法对整个未分块原理图进行分块，最终得到如图2-39所示的电路图。

（2）分块完成后，开始给整个原理图加网格。首先单击快捷按钮 ，将整个界面内的全部原理图都选中；然后选择“Adv Edit”→“Mesh and Merge”→“Mesh Selected Polygons”选项，弹出“Mesh Selected Polygons”对话框。此时，将“Mesh Size”设置为“30”，并将“Meshing Scheme”设置为“Classical”，单击“OK”按钮即可，如图2-40所示。

（3）首先单击快捷按钮 ，选中主界面中的整个原理图；然后选择“Edit”→“Add EdgeVertex”选项，弹出“Adding Edge Vertex Options”对话框，如图2-41（a）所示。此时，选择“Any Non-180 Degree Vertices”和“Both”两个选项，并将“Edge Cell Width”设置为原理图最小线宽的1/10，之后单击“OK”按钮。如图2-41（b）所示，主界面中出现的原理图的很多块将加粗显示。

（4）首先单击快捷按钮 ，将弹出“Automatic Meshing Parameters”对话框，如图2-42（a）所示，直接单击“OK”按钮；然后会弹出“Statistic of Meshed Structure”对话框，如图2-42（b）所示，直接单击“Continue”按钮即可。最终的网格化结果如图2-42（c）所示。

网格化完成之后，单击“Simulate”按钮进行仿真即可，由于之前的优化仿真结果已经很趋近于这种结构的定向耦合器的最优化目标了，因此这里的手动网格化分析便不再进行最终的优化仿真，因为仿真之后的结果和前两种网格优化分析的仿真结果差距不大。但是对于原理图复杂的工程，此处的手动网格优化分析还是十分有效果的，望读者可以自行学习。 mOP+p3SW97hP1toGkEov23hR00wW0vCQgjQSX6DHgMLl7rBxHI4iSTiB7tzEKZ/i