HFSS电磁仿真设计与应用详解目录

1.1 HFSS 1简介

1.2开始HFSS 3

1.3设置HFSS项目文件4的默认路径

1.4 HFSS设计流量4

第二章介绍实例-T型波导的内部场分析和优化设计6

2.1设计概述6

2.2 T型波导内部场分析7

2.2.1新项目设置7

2.2.2创建T形波导模型8

2.2.3分析和解决方案设置15

2.2.4检查分析计算结果17。

2.2.5保存设计并退出HFSS 21。

2.3 T形波导21的优化分析

2.3.1创建优化设计项目21。

2.3.2参数扫描分析设置和模拟分析21

2.3.3查看参数扫描分析结果25

优化设计27

2.3.5查看优化结果29

2.3.6保存并退出HFSS 30。

第三章HFSS工作界面31

3.1 HFSS工作界面31

3.1.1主菜单栏32

3.1.2工具栏40

3.1.3项目管理窗口41

3.1.4属性窗口42

3.1.5三维模型窗口42

3.1.6信息管理窗口42

3.1.7流程窗口43

3.1.8状态栏43

3.2网格显示和网格平面43

3.3显示坐标系44

第4章HFSS的建模操作45

4.1创建一个长方体模型45

4.1.1创建长方体模型的操作步骤46

4.1.2对象“属性”对话框48的详细说明

4.2 Basic的基本模式及其创造49

4.2.1鼠标光标移动模式49

4.2.2快照模式)50

4.2.3对象的基本模型51

4.3物体的材料特性54

4.3.1编辑对象素材库55

4.3.2设置对象模型的材质56

4.4更改视图57

4.4.1改变视图的操作命令57

4.4.2显示和隐藏对象模型58

4.5选择操作59

4.5.1选择模式59

选择操作60

4.5.3多选61

4.6对象模型的几何变换61

4.7对象模型64的布尔运算

4.8坐标系66

4.8.1相对坐标系

平面坐标系68

4.9建模相关选项的设置69

第五章边界条件和激励措施72

5.1概述72

5.2边界条件的类型和设置73

5.2.1理想导体边界条件

5.2.2理想磁性边界条件74

5.2.3有限导体边界条件

5.2.4辐射边界条件

对称边界条件78

阻抗边界条件80

5.2.7集总RLC边界条件82

5.2.8分层阻抗的边界条件

无限平面边界条件84

5.2.10主从边界条件84

5.2.11理想匹配层

5.3激励措施的类型和设置87

5.3.1波口励磁88

5.3.2波口激励90的设置步骤

5.3.3集中端口激励95

Floquet端口激励98

入射波激励98

电压源激励99

5.3.7电流源励磁100

5.3.8磁偏励磁100

第六章HFSS网格生成与分析设置101

6.1解决方案类型101

6.2自适应网格生成102

6.2.1收敛标准102

6.2.2收敛精度104

6.2.3自适应网格生成频率的选择104

6.3解决方案设置105

6.3.1添加并定义解决方案设置105。

6.3.2修改并删除添加的解决方案设置109。

6.4扫频分析110

6.4.1扫描类型110

6.4.2添加并定义扫描设置111。

6.4.3修改删除增加的扫频项目114。

6.5设计检查和运行模拟分析114

6.5.1设计检查

6.5.2运行模拟分析115

第7章HFSS和Optimetrics中的变量117

7.1变量117

7.1.1变量类型117

7.1.2变量定义118

7.1.3添加、删除和使用变量120

7.2 Optimetrics模块功能简介123

7.3参数扫描分析123

7.4优化设计124

7.4.1初步设计125

7.4.2增加优化变量125。

7.4.3目标函数125的构造

7.4.4优化算法127

7.5调优分析130

7.6敏感性分析130

7.7统计分析131

7.8 Optimetrics应用示例131

7.8.1定义了变量132。

7.8.2参数扫描分析示例134

7.8.3优化设计示例137

7.8.4调优分析示例142

7.8.5敏感性分析示例144

7.8.6统计分析示例146

第八章HFSS 149数据后处理

8.1求解信息数据149

8.2数值结果151

8.2.1数值结果的显示方式151

8.2.2数值结果的类型152

8.2.3输出变量153

8.2.4查看数值结果154的操作步骤

8.2.5编辑图形显示结果报告156

8.3现场分布图157

8.3.1绘制场分布图159的操作步骤

8.3.2现场分布动态演示159

8.4天线辐射问题的后处理161

8.4.1定义了远场辐射面162。

8.4.2天线方向图163

8.4.3天线参数166

8 . 4 . 4 HFSS 169天线阵列加工

第九章HFSS环形定向耦合器173设计实例

9.1环形定向耦合器174简介

9.2用HFSS 174设计环形定向耦合器概述

9.2.1耦合器174的理论计算

9 . 2 . 2 HFSS设计简介175

9 . 2 . 3 HFSS设计环境概述175

9.3新HFSS项目176

9.4创建一个环形定向耦合器模型176

9.4.1设置默认长度单位为176。

9.4.2建模相关选项设置177

9.4.3定义可变长度177。

9.4.4添加新材料178

9.4.5创建带状线电介质层模型180

9.4.6创建带状线金属层模型181。

9.5分配边界条件和激励184

9.6解决方案设置187

9.6.1解决方案设置187

9.6.2扫频设置187

9.7设计检查和运行模拟分析189

9.8检查模拟分析结果189

9.8.1检查S参数189的扫频结果。

9.8.2检查4GHz频点190的S矩阵。

9.9结果讨论191

9.9.1再模拟验证S矩阵192的结果。

9.9.2用端口转换函数193验证S矩阵的结果。

9.10保存并退出HFSS 194。

第10章HFSS微带天线设计实例195

10.1微带天线195简介

10.2设计指标和天线几何参数计算198

10.3 HFSS设计与建模概述199

10.3.1微带天线模型概述199

10 . 3 . 2 HFSS设计环境概述200

10.4新HFSS项目200

10.5创建微带天线模型201

10.5.1设置默认长度单位为201。

10.5.2建模相关选项设置201

10.5.3创建参考地201

10.5.4创建电介质板203

10.5.5创建微带贴片204

创建同轴馈线205的内芯

10.5.7创建信号传输端口平面206

10.5.8创建辐射边界表面207

10.6设置激励端口208

10.7添加和使用变量210

10.7.1增加设计变量210。

10.7.2在模型中使用变量210

10.8解决方案设置211

10.8.1方案设置212

10.8.2扫频设置212

10.9设计检查和运行模拟分析213

10.10查看天线谐振点213。

优化设计14

10.11.1参数扫描分析215

10.11.2优化设计16

10.12查看优化天线性能219

10.12.1查看S119的参数。

10.12.2查看S11参数220的史密斯图结果

10.12.3查看电压驻波比221。

10.12.4查看天线的三维增益方向图221。

10.12.5查看平面图

10.12.6其他天线参数223

讨论225

第11章HFSS阵列天线226的分析

11.1 HFSS设计概述226

11.1数组元素模型227

11.1.2 HFSS设计环境概述228

11.2新项目228

11.3创建元素模型229

11.3.1设置默认长度单位为229。

11.3.2建模相关选项设置229

11.3.3创建波导阵列元件230

11.3.4在数组元素外创建一个自由空间模型231

11.4分配边界条件和激励232

11.4.1设置AirBox的左右两边为主从属边界条件232。

11.4.2将AirBox的前后表面设置为主、从边界条件235。

11.4.3将波端口激励235分配到阵列波导的底部。

11.4.4将Floquet端口激励235分配给空气盒的上表面。

11.5解决方案设置237

11.6设计检查和运行模拟分析238

11.7查看模拟分析结果239

11.7.1定义了辐射表面239。

查看天线单元240的场强方向图

11.7.3见天线阵场强方向图241。

11.8保存并退出HFSS 243。

12章HFSS差分信号分析示例244

HFSS设计概述244

12.1.1 HFSS溶液类型及造型简介245

12.1.2求解频率和扫描设置246

12.1.3 HFSS设计环境概述246

12.2新项目246

12.3创建带状线差分对模型247

12.3.1设置默认长度单位为247。

12.3.2建模相关选项设置247

12.3.3创建差分信号线模型248

创建FR4电介质层250

12.3.5添加和使用变量251

12.4分配端口励磁252

12.4.1创建波端口激发表面253

12.4.2分配波端口激励254

12.4.3设置差分信号线255。

12.4.4端口转换256

12.5求解设置256

12.5.1求解频率设置256

12.5.2扫描频率设置257

12.6设计检查和运行模拟分析259

12.7数据后处理259

12.7.1差模信号和* * *模信号s参数扫频分析结果259

12.7.2端口260的差模阻抗和* * *模阻抗

12.7.3 261端口差模信号和* * *模信号的电场分布

12.8参数扫描分析263

12.8.1添加扫描参数设置264

12.8.2运行模拟计算264

12.8.3结果分析265

12.9保存并退出HFSS 266。

13章HFSS谐振腔的分析实例267

13.1圆柱腔谐振器267简介

13.2 HFSS设计概述269

13.2.1 HFSS建模与求解简介269

13 . 2 . 2 HFSS设计环境概述270

13.3新项目270

13.4创建一个圆形谐振器模型271

13.4.1设置默认长度单位271。

13.4.2建模相关选项设置271

13.4.3定义设计变量272

13.4.4创建圆形谐振器模型272

13.5边界条件和激励273

13.6求解设置274

13.7设计检查和运行模拟分析275

13.8结果分析275

谐振频率和品质因数Q 275

13.8.2空腔内电磁场的分布276

13.9参数扫描分析280

13.9.1创建媒体柱面280

13.9.2增加参数扫描分析设置281。

13.9.3运行参数扫描分析282

13.9.4参数扫描分析结果282

13.10保存并退出HFSS 283。

第14章HFSS计算SAR工程实例284

14.1设计背景284

14.2 HFSS设计概述285

14.2.1建模概述286

14 . 2 . 2 HFSS设计环境概述286

14.3新项目286

14.3.1跑HFSS，建新项目286

14.3.2设置解决方案类型286

14.3.3设置默认长度单位287

14.3.4建模相关选项设置287

14.4创建偶极天线模型288

14.4.1创建相对坐标系288

14.4.2创建偶极天线模型289

14.4.3将集总端口激励分配给偶极天线291。

14.5创建外壳和脑组织液的模型293

14.5.1创建第一个球体293

14.5.2创建第二个球体295

14.5.3代壳和脑组织液模型296

14.6创建SAR 297的计算线

14.7分布辐射边界条件298

14.8求解设置299

14.9设计检查和运行模拟分析300

14.10查看分析结果300

14.10.1 SAR计算结果300

14.10.2脑液模型中的电场分布301

14.11保存并退出HFSS。

附录HFSS中的快捷键302