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HFSS软件使用基础介绍;1.HFSS简介
2.HFSS使用
3.举例说明
4.参考文件
;HFSS(High Frequency Simulator Structure)是美国Ansoft公司开发的全波三维电磁仿真软件,采用有限元算法。
Windows图形用户界面,简洁直观;
自动化的设计流程,易学易用;
稳定成熟的自适应网格剖分技术,结果准确;
;航空、航天、电子、半导体等领域:
1.射频和微波无源器件设计
2.天线、天线阵列设计
3.高速数字信号完整性分析
4.EMC/EMI分析
5.电真空器件设计
6.目标特性研究和雷达反射截面仿真
7.计算SAR
8.光电器件仿真设计
;2.1 工作环境介绍
2.2 建立HFSS工程的一般过程
;2.1 工作环境介绍 ;1.File菜单:管理HFSS工程文件以及进行打印操作
;2.Edit菜单:修正3D模型及进行撤销和恢复等操作;3.View菜单:显示/隐藏子窗口、更改模型显示方式;4.Project菜单:添加设计文件,管理工程变量
;5.Draw菜单:添加设计文件,管理工程变量
;6.Modeler菜单:导入导出模型,模型布尔操作;7.HFSS菜单:管理分析设置操作
;8.Tools 菜单:修改当前物体材料的库文件,运行脚本文件
;一般步骤:
1.启动软件,新建设计工程;
2.选择求解类型;
3.创建参数化设计模型:构造几何模型?指定模型材料属性?分配边界条件?设置端口激励;
4.求解设置:频率、收敛误差、扫频分析、网格剖分;
5.设计检查和运行仿真计算;
6.数据后处理:S参数、场分布、电流分布、谐振频率、品质因数、天线辐射方向图等。;;1.启动软件,新建设计工程;
注:“另存为”路径名不要带汉字
;2.选择求解类型;
【HFSS】?【Solution Type】 ?Driven Modal
Driven Modal模式驱动求解类型:计算无源、高频结构的S参数时可选此项,如微带、波导、传输线结构;
Driven Terminal终端驱动求解类型:计算多导体传输线端口的S参数,由终端电压和电流描述S矩阵;
Eigemode本征模求解类型:主要用于谐振问题的设计,计算谐振结构的频率和场分布、谐振腔体的无载Q值。
;3.创建参数化设计模型:构造几何模型?指定模型材料属性?分配边界条件?设置端口激励 ;
(1)构造几何模型
构造模型基本操作:坐标+尺寸+布尔+变换
布尔运算【Modeler】?【Boolean】
合并Unite:多个物体生成一个物体;
相减Subtract:一个物体减去另一个物体;
相交Intersect:截取多个物体重叠部分;
分裂split:沿某坐标平面将物体分裂;
;
几何变换【Edit】?【Arrange】/【Duplicate】
平移Move:沿指定矢量线移动至新位置;
旋转Rotate:沿指定坐标轴转动;
镜像移动Mirror:移动物体至指定平面的镜像 位置;
沿线复制Along line:沿指定矢量线复制模型;
绕轴复制Along Axis:沿指定坐标轴复制模型;
镜像复制:沿指定镜面复制模型;;
设置长度单位
【Modeler】?【Units】
设置mm为默认长度单位,模型具体单位可改;变量的使用
【Project】?【 Project Variables…】;(2)指定模型材料属性
HFSS软件自带材料库,用户也可以修改其中的材料属性或者向材料库添加新材料。
选中模型:【Modeler】?【Assign Material】;(3)分配边界条件
天线处在空气中,新建一个空气块包围住天线,作为求解电磁场的空间,在空气块表面设置“辐射边界条件”,模拟开放的自由空间,常用于天线分析。
注:为保证计算准确度,辐射边界距离辐射体不小于1/4工作波长。
;
选中空气块: 【HFSS】?【Boundaries】?【Assign】 ?【Radiation】
Name项自己命名或者直接采用默认。
;(4)设置端口激励
HFSS中最常用:波端口激励Wave Port、集总端口激励Lumped Port。同轴线端使用集总端口激励即可,设置端口阻抗为50Ω。
建好的同轴线模型
;
【Draw】?【Circle】
新建一个非实体圆形面作为集总端口平面;
选中该圆形面【HFSS】?【Excitations】?【Assign】 ?【Lumped Port】
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