HFSS学习经验小结
HFSS学习小结
HFSS学习小结11、对称的使用对于一个具体的高频电磁场仿真问题，首先应该看看它是否可以采用对称面。
这里面的约束主要在几何对称和激励对称要求。
如果一个问题的激励并不要求是可改变的，比如全部同相馈电的阵列，此时最好采用对称，甚至可以采用2个对称（E 和H 对称），将可以大大节约时间和设备资源。
2、面的使用在实际问题中，有很多结构是可以使用 2 维面来代替的，使用2 维面的好处是可以极大的减少计算量并且结果与使用 3 维实体相差无几。
例如计算一个微带的分支线耦合器，印制板的微带以及地都可以指定某些面为理想电面代替，这样可以很快的获得所需要的物理尺寸及其性能。
再以计算偶极子为例，如果偶极子是以理想导体为材质的圆柱，那么相同的其他条件下其计算时间大约是采用等效面为偶极子的4～5 倍，由此可见一般。
3、Lump Port（集中端口）的使用在HFSS8 里提供了一种新的激励：Lump Port，这种激励避免了建立一个同轴或者波导激励，从而在一定程度上减轻了模型量，也减少了计算时间。
LumpPort 也可以使用一个面来代表，要注意的是对该Port 的校准线和阻抗线的设置一定要准确，端口在空间上一定要与其他金属（或电面）相接，否则结果极易出错。
4、关于辐射边界的问题在不需要求解近（远）场问题时，比如密封在金属箱体里面的滤波器等密闭问题，无需设置辐射边界。
在需要求解场分布或者方向图时，必须设置辐射边界。
这里有些需要注意的问题：在计算大带宽周期性结构时，比如 3 个倍频程，最好分段计算，例如以一个倍频程为一段，也就是说在不同的频段计算时设置不同大小的辐射边界，否则在计算的频率边缘难以保证计算精度；其次，辐射边界的大小和问题的具体形状密切相关，如果物体的外部轮廓可以装在一个球或并不过分的椭球中时，宜采用立方体边界——简单有效，如果问题的外部轮廓较为复杂或者椭球 2 轴差距太大，以采用相似形边界或圆柱边界，对于辐射问题，如果估计问题的增益较低（比如2dB），那么边界宜采用球形，此时为了得到结果准确也只好牺牲时间了；另在HFSS 8 中提供了一种新的吸收边界——PML 边界条件，对于这种边界，笔者并不是很满意，尽管其有效距离为八分之一个中心波长——是老边界的一半，可以减少计算量，然而这种边界由程序自己生成，为一个立方体的复杂结构，对于一些特殊的复杂问题，这种边界内部有很多的空间是无用的，此时还不如使用老边界灵活。
电磁仿真软件心得
电磁仿真软件心得(总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除1、简介目前，国际上主流的三维高频电磁场仿真软件有德国cst 公司的microwave studio（微波工作室）、美国ansoft 公司的hfss（高频电磁场仿真），而诸如zeland 等软件则最多只能算作2.5 维的。
就目前发行的版本而言， cst 的mws 的前后处理界面及操作感比hfss 好很多，然而ansoft 也意识到了自己的缺点，在将要推出的新版本hfss（定名为ansoft designer）中，界面及操作都得到了极大的改善，完全可以和cst 相比；在性能方面，2 个软件各有所长，在业界每隔一定时间就会有一次软件比赛，看看谁的软件算的快，算的准，在过去的时间里，cst 和ansoft 成绩相差不多；价格方面，2 个软件相差不多，大约在7～8 万美元的水平，且都有出国培训的安排。
值得注意的是，mws 采用的理论基础是fdtd（有限时域差分方法），所以mws 的计算是由时域得到频域解，对于象滤波器，耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合；而hfss 采用的理论基础是有限元方法，是一种积分方法，其解是频域的，所以hfss 是由频域到时域，对于设计各种辐射器及求本征模问题很擅长。
当然，并不是说2 个软件在对方的领域就一无是处。
由于ansoft 进入中国市场较早，所以目前国内的hfss 使用者众多，特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。
2、使用心得和大部分的大型数值分析软件相似，以有限元方法为基础的ansoft hfss 并非是傻瓜软件，对于绝大部分的问题来说，想要得到快速而准确的结果，必须人工作一定的干预。
除了必须十分明了模型细节外，建模者本身也最好具备一定的电磁理论基础。
作者假定阅读者使用过hfss，因此对一些属于基本操作方面的内容并不提及。
hfss仿真实验报告
hfss仿真实验报告HFSS仿真实验报告引言：HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一款电磁仿真软件，广泛应用于高频电磁场分析和设计。
本篇报告将介绍一次使用HFSS进行的仿真实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的目的是通过HFSS仿真软件，对一个电磁场问题进行模拟和分析，以验证其在理论上的正确性。
通过仿真实验，可以更好地理解电磁场的行为规律，并为实际应用提供参考依据。
实验步骤：1. 建立模型：根据实验需求，首先在HFSS中建立相应的电磁场模型。
模型的建立需要考虑几何形状、材料特性等因素，以确保仿真结果的准确性。
2. 设置边界条件：在模型建立完成后，需要设置边界条件，即模型与外界的交互方式。
边界条件的设置对于仿真结果的准确性至关重要，需要根据实际情况进行选择和调整。
3. 定义材料特性：根据实际材料的电磁特性，对模型中的材料进行定义和设置。
材料的特性包括介电常数、磁导率等参数，对于仿真结果的准确性起到重要作用。
4. 设定激励源：在模型中添加激励源，即对电磁场进行激励的源头。
激励源的设置需要考虑频率、功率等参数，以确保仿真结果与实际情况相符。
5. 运行仿真：完成上述设置后，即可运行仿真。
HFSS将根据模型和设置的参数，计算并输出电磁场的分布情况。
实验结果与分析：通过HFSS仿真软件进行实验后，我们得到了电磁场的分布情况。
根据仿真结果，我们可以对电磁场的特性进行分析和讨论。
首先，我们可以观察到电磁场的强度分布情况。
根据模型的不同特点，电磁场的强度在不同区域呈现出不同的分布规律。
通过分析电磁场的分布情况，可以更好地理解电磁场的行为规律，并为实际应用提供指导。
其次，我们可以通过仿真结果来评估不同材料对电磁场的影响。
在模型中，我们可以设置不同材料的特性参数，通过仿真实验来观察不同材料对电磁场的吸收、反射等影响。
这对于材料的选择和设计具有重要的参考价值。
hfss_使用经验
绘制 Z-轴同轴线
在这一小节我们的任务是 z-轴同轴线，在 x-y 平面上绘出内外导体。 因为 x-y 平面是一缺省平面，所以不用首先定义他画外导体圆柱。
1． 点击主菜单上的 Model—Draw，这时绘制屏幕会展示出来。 2． 点击 3D Objects 中的 Cylinder，注意这时会在窗口底部的文本柱中显示信 息，提示你选择柱的中心。 3． 在 x-y 区域移动光标，并点击左键以确定圆柱中心。 不用担心光标的位置，你在点击柱外点后可显示一对话框，所有的圆柱坐标在 点击左键确定后都可以重新设置。 另一方法是在 HFSS 屏幕底部的文本框中键入它们的坐标以进入 2D 或 3D 项目。 在下一个例子，低通滤波器的设置中，就是用这种方法。 4． 从你所选择的中心点开始移动光标，注意到此时有一圆显示在屏幕上，当 你向不同方向移动光标时，此图会增大或缩小。 5． 点击鼠标左键以确定圆的大小，在对话框中你可以调整它的大小。 6． 参考图 2-3 中的对话框，可对原点尺寸及其他数据进行调整。 其中 Dimensions 中的“regment angle”是指对圆周多等分分割时，单一等分所对应 的圆心角，这里对 voaxtee 选定的是 15 度。 注意：对许多结构而言，要进行精确的 S 参数分析，选择 30 度或更精的分割也是 可行的。 关于选项、“world or local coordinates” “world coordinate”是固定的笛卡儿坐标，x,y,x 轴以确定在二维或三维空间中的位 置。而使用 local coordinate system ，给定原点的位置和指向以及 UV 平面，然后你可 以移动或旋转局部坐标。 在对话框中显示出了项目的属性，注意在项目名称一项。虽然系统会给出一个缺省 的名称，但给出你自己的更有特色的名称是有益的。在图 2-3 中，项目的名称是 xycylout， 此名称表明所定义的项目是外导体圆柱，并且在 x-y 平面。 另外还可以进行显示颜色的更改。 定义项目中的材料也是容易的事，可点击一种材料，并在“use in simulation”中核 对。 由于此时的对象并不代表整个同轴线，不用担心是否在模拟中使用它或对它进行材 料定义。
HFSS场计算器的使用心得
HFSS场计算器的使用心得HFSS（High-Frequency Structural Simulator）是一款由Ansys开发的电磁场仿真软件，用于计算和模拟高频电磁场和射频器件的特性。
作为一名电子工程师，我在HFSS场计算器的使用中积累了一些心得体会，现分享如下。
首先，对于HFSS场计算器的初学者来说，掌握基本的操作技巧是非常重要的。
HFSS的界面非常直观和友好，但功能强大，拥有众多的选项和参数。
因此，在使用之前，应该阅读相关的教程和文档，并进行一些基础的入门练习，以熟悉软件的操作界面和基本的命令和工具栏。
其次，了解如何建模是使用HFSS场计算器的关键。
HFSS的建模功能非常强大，可以对各种形状和结构进行建模，包括二维和三维。
在建模过程中，需要考虑到所研究问题的实际情况和几何形状，选择合适的建模方式和网格密度。
此外，还需要设置适当的边界条件和材料属性，以准确模拟电磁场和射频器件的特性。
再次，在进行模拟计算之前，对仿真设置进行合适的调整非常重要。
HFSS提供了多种选项和参数，可以通过调整这些参数来优化计算速度和精度。
例如，可以选择合适的求解器类型和算法，调整网格密度和步长，以及使用自适应网格技术和加速技术，以提高计算效率和准确性。
此外，还可以使用HFSS的参数化设计功能，通过改变模型的几何参数和材料属性，来分析不同设计方案的性能和特性。
最后，分析和解释模拟结果是使用HFSS场计算器的重要环节。
在完成模拟计算之后，需要仔细分析和解释模拟结果。
HFSS提供了丰富的结果输出和可视化工具，可以对电磁场和射频器件的特性进行可视化和分析。
例如，可以查看电场和磁场的分布图，计算功率和损耗，评估反射系数和传输损耗等等。
此外，还可以使用HFSS的参数化设计功能，进行参数扫描和优化，寻找最佳设计方案。
总之，HFSS场计算器是一款功能强大的电磁场仿真软件，可以用于模拟和分析各种电磁场和射频器件的特性。
在使用HFSS场计算器时，需要掌握基本的操作技巧，了解如何进行建模和设置仿真参数，以及分析和解释模拟结果。
HFSS使用心得及边界、端口详解
HFS S使用心得1、简介目前，国际上主流的三维高频电磁场仿真软件有德国C S T公司的M i c r oW av e S t u d i o（微波工作室）、美国A n s of t公司的HFS S（高频电磁场仿真），而诸如Ze l a n d等软件则最多只能算作 2.5维的。
就目前发行的版本而言，C S T的M W S的前后处理界面及操作感比HFS S好很多，然而A n s of t也意识到了自己的缺点，在将要推出的新版本HFS S（定名为A n s o ftDe s i g n e r）中，界面及操作都得到了极大的改善，完全可以和C S T相比；在性能方面，2个软件各有所长，在业界每隔一定时间就会有一次软件比赛，看看谁的软件算的快，算的准，在过去的时间里，C ST和A N S OFT成绩相差不多；价格方面，2个软件相差不多，大约在7～8万美元的水平，且都有出国培训的安排。
值得注意的是，M W S采用的理论基础是FIT，所以M WS的计算是由时域得到频域解，对于象滤波器，耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合；而HFS S采用的理论基础是有限元方法，是一种积分方法，其解是频域的，所以HFS S是由频域到时域，对于设计各种辐射器及求本征模问题很擅长。
当然，并不是说2个软件在对方的领域就一无是处。
由于A n s o f t进入中国市场较早，所以目前国内的HFS S使用者众多，特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。
2、使用心得和大部分的大型数值分析软件相似，以有限元方法为基础的A n s of t HFS S并非是傻瓜软件，对于绝大部分的问题来说，想要得到快速而准确的结果，必须人工作一定的干预。
除了必须十分明了模型细节外，建模者本身也最好具备一定的电磁理论基础。
作者假定阅读者使用过HFS S，因此对一些属于基本操作方面的内容并不提及。
2.1、对称的使用对于一个具体的高频电磁场仿真问题，首先应该看看它是否可以采用对称面。
安徽工程大学通信工程生产实习(HFSS)实验报告
生产实习实验报告…时间：2013年12月班级：通信工程姓名：**学号：310020****"实验一HFSS安装，简单结构的建模HFSS是利用我们所熟悉的windows图形用户界面的一款高性能的全波电磁场(EM)段任意3D无源器件的模拟仿真软件。
HFSS的安装方法1、打开Ansoft_HFSS_V10目录；2、安装之前请仔细阅读Crack目录下的；3、安装软件。
软件安装成功后，在桌面会生成HFSS快捷方式的图标，我们双击图标打开软件界面如下：|简单结构的建模1、了解HFSS界面；2、学习基本线、面、体的画法；3、指定模型尺寸、材料。
*4、模型的复制、移动和布尔运算。
本实验中，我们设计的实例是电基本阵子的仿真，电基本阵子的长度30mm，宽度4mm，工作频率1GHz，空气盒子六个面到天线的距离为1/4波长。
实验步骤如下：首先，打开HFSS软件，新建一个工程命名为并保存。
根据要求，我们先画出电基本阵子，其参数如下：我们得到的电基本阵子如下图所示：接下来是电基本阵子的外围空气盒子，我们先画出盒子，并调节参数如下：空气盒子：电基本阵子的激励：设置空气盒子为辐射边界：^设计其分析参数，频率设置为1GHz，设置其远区场参数：完成后保存文件，在接下来就是对该模型的仿真了，运行有效性检查：运行仿真，等待仿真完成后观察结果。
方向图：Axial Ratio Value：】Phi=90’，YZ平面方向图：Theta=90’，XY平面方向图：^辐射的磁场以及电场方向在空气盒子一个面的分布：磁场分布：电场分布：[实验2 对称振子天线的仿真实验实验2中我们对对称阵子天线进行仿真实验，新建工程后保存，画出对称阵子，并在对称阵子中间添加一个激励平面：对称阵子参数：中心激励参数：~再画出一个空气盒子，空气盒子距离天线λ/4，如图：其参数如下：设置激励：指定空气盒子为辐射边界：]设置仿真条件，如图所示，中心频率为1GHz：】设置边界：。
HFSS场计算器的使用心得
场计算器的使用Complexscalar,complexvector
加减法
实数标量无法直接和复数标量相加，需要先转化为复数标量才行！
减法是第二行减去第一行，同样需要数据格式一致！也就是说相加减的两个数格式必须一致！
进行加法操作之后得到
乘法
不区分一二行顺序！
两个标量复数可以相乘得到标量复数
但是标量复数和标量实数无法相乘，需要将标量实数转化成标量复数！对于矢量同样如此。
对于标量乘法，只要保证同时是实数或者复数，都可以相乘。
不区分第一行第二行。
两个矢量之间无法直接相乘，需要用点乘算式。
标量复数和矢量复数可以相乘，不区分一二行。
总结：乘法能够用于标量与标量，标量与矢量之间，不区分第一行第二行，但是要保证同时为实数或者复数。
除法
第二行除以第一行！
用于标量与标量或者矢量之间，无法用于矢量除以矢量！
复数同样可以运算！
总结：第一行必须是标量，第二行是标量或者矢量，数型与第一行一致，第二行除以第一行！
Complex
Real和Imag取复数的实部和虚部
CmplxMag取复数的幅度值(矢量或标量)。
CmplxPhase取复数的角度(弧度制)。
Conj取复数的共轭，如复数C=A+jB，取共轭计算后C*=A–jB
AtPhase取特定相位下的场量，用于动态显示。
CmplxReal和CmplxImag将第一行的标量（矢量或非矢量）转化为复数
Domain的使用暂时不清楚？。
HFSS学习经验小结
HFSS学习小结11、对称的使用2、对于一个具体的高频电磁场仿真问题，首先应该看看它是否可以采用对称面。
这里面的约束主要在几何对称和激励对称要求。
如果一个问题的激励并不要求是可改变的，比如全部同相馈电的阵列，此时最好采用对称，甚至可以采用2个对称（E 和H 对称），将可以大大节约时间和设备资源。
3、2、面的使用4、在实际问题中，有很多结构是可以使用2 维面来代替的，使用2 维面的好处是可以极大的减少计算量并且结果与使用3 维实体相差无几。
例如计算一个微带的分支线耦合器，印制板的微带以及地都可以指定某些面为理想电面代替，这样可以很快的获得所需要的物理尺寸及其性能。
再以计算偶极子为例，如果偶极子是以理想导体为材质的圆柱，那么相同的其他条件下其计算时间大约是采用等效面为偶极子的4～5 倍，由此可见一般。
5、3、Lump Port（集中端口）的使用6、在HFSS8 里提供了一种新的激励：Lump Port，这种激励避免了建立一个同轴或者波导激励，从而在一定程度上减轻了模型量，也减少了计算时间。
LumpPort 也可以使用一个面来代表，要注意的是对该Port 的校准线和阻抗线的设置一定要准确，端口在空间上一定要与其他金属（或电面）相接，否则结果极易出错。
7、4、关于辐射边界的问题8、在不需要求解近（远）场问题时，比如密封在金属箱体里面的滤波器等密闭问题，无需设置辐射边界。
在需要求解场分布或者方向图时，必须设置辐射边界。
这里有些需要注意的问题：在计算大带宽周期性结构时，比如3 个倍频程，最好分段计算，例如以一个倍频程为一段，也就是说在不同的频段计算时设置不同大小的辐射边界，否则在计算的频率边缘难以保证计算精度；其次，辐射边界的大小和问题的具体形状密切相关，如果物体的外部轮廓可以装在一个球或并不过分的椭球中时，宜采用立方体边界——简单有效，如果问题的外部轮廓较为复杂或者椭球2 轴差距太大，以采用相似形边界或圆柱边界，对于辐射问题，如果估计问题的增益较低（比如2dB），那么边界宜采用球形，此时为了得到结果准确也只好牺牲时间了；另在HFSS 8 中提供了一种新的吸收边界——PML 边界条件，对于这种边界，笔者并不是很满意，尽管其有效距离为八分之一个中心波长——是老边界的一半，可以减少计算量，然而这种边界由程序自己生成，为一个立方体的复杂结构，对于一些特殊的复杂问题，这种边界内部有很多的空间是无用的，此时还不如使用老边界灵活。
HFSS,天线,滤波器,学习记录
1）根据腔数和整体尺寸确定大致腔体尺寸2）单腔仿真，确定谐振杆和调谐杆的半径r1,r2，3）根据元件值计算理论耦合系数,然后做双腔仿真固定2）中得到的参数不变，对两腔间距W作参数扫描调整，输出K-W曲线，使得W满足K要求4）计算理论需要的Qe，再做单端口Qe仿真，调整连接引线接在谐振杆上的位置T直至符合要求5）根据以上得到的数据整体仿真6）得到的曲线很不理想，再调整获得合适的中心频率,带宽，但是通带衰减过大的问题始终无法解决随后对T调整，发现T越大反而通带衰减越小，而以前看到资料上说，中心抽头接入的位置应尽量靠近谐振杆的短路端，我现在选T=1.8mm，通带衰减最好才-13分你要用软件仿真腔体滤波器得到一个理想的结果是比较困难的,一般只要仿真出来有波形的样子,并且保证中心频率和带宽满足要求就可以加工了.一般都是能实调出来的.如果你非要在软件中调个好的波形出来,那就要不断的调整耦合以及有载Q值.其中影响最大的是K12和有载Q值,你调试的主要精力需要放在改变一二腔的距离,抽头高度,以及第一腔的加载螺钉上.过程是比较烦琐的,祝你早日成功!很多问题可以直接再论坛里搜索,比百度,好对哦了1、看下频率（因为这是后面HFSS或者CST仿真要用的单腔频率）2、看带宽和近端抑制点以及插损（这个可以用相关软件仿比如MA TLAB或者COUPLEFILA 仿真下需要几阶，几个传输零点以及交叉耦合的方式。
一般阶数越少，插损越好，抑制越插）3、再根据带宽所需要的耦合系数用HFSS或者CST仿真下，看谐振杆的间距或者耦合窗口应该定多大。
4、开始排腔，以及投入初样（一般开始做初样前还可以拿Desinger把电路仿真下，因为Desinger里面可以改变每个腔的Q值等，进行验证，看设计是否有明显的错误）5、调试，这个其实就是看个人的水平了，多动手多思考第四步排完腔一般我会用HFSS或者CST仿下Q值，看能否达到第二步用解析软件计算时预设的Q值，如果达不到就要重新考虑方案了看懂规范书抑制损耗回波功率互调温补要了解，先看通带曲线确定节数几传输零点个数零点实现形式和对应位置以及Q多少满足综合指标，仿单腔确定频率和Q值，观察几个元件间距（影响功率因素），后布局几点重要建议：布局的空间合理性和结构紧凑，生产可操作性，各个通道（单腔大小）分配均匀，功率要求尽量内部各个间距加大，互调高要对连接器表面处理材料光洁度做要求温补要考虑材料的不同环境下发生形变对指标的影响另外选用几种形式：交指梳状平行耦合，这就要看个人喜好了对于窄带滤波器来说，仿真频率必须放在中心频率上，收敛：maximum number 设置个几十，maximum delta s:0.02.看过一些资料，对耦合系数和端口外部Q值的计算都已了解，现在在仿真上有些问题，向大家请教一下第一个就是耦合会使谐振频率下降，所以仿真时会让单腔的谐振频率稍微高一些，那么一般应该高多少呢？第二个就是比如1、2两个腔的耦合窗尺寸已经调好了，耦合系数K12在中心频率和理论值差不多，接着在仿真2、3两个腔的时候，调节2、3腔之间耦合窗口大小使耦合系数K23与理论差不多的时候，谐振频率已经偏离了中心频率，这种情况接着怎么处理呢？需要调节什么参数呢？第三个就是在HFSS里用本征模仿真外部Q值的时候发现Q值与理论值一样的时候，此时的谐振频率与中心频率不一致，这种情况该如何处理呢？一，一般缩个15%~20%,原则上你能调回来就好二，改变谐振杆高度调频率啊，尽量在中心频率下算窗尺寸三，还是改变谐振杆的高度吧正耦合系数（磁耦合）可以很简单的通过腔与腔之间各种形状的开孔实现，《现代微波滤波器的结构与设计》里面有对应的相关公式。
HFSS经验分享：从边值问题看吸收边界
0.2 dB variation
14
© 2017 ANSYS, Inc.
July 31, 2017
ANSYS UGM 2017
分析
• 当边界为λ/4时，电磁波大角度入射到ABC，部分能量被吸收，部分 被反射，反射部分二次入射到另一面ABC，再次被吸收和反射，由 于距离300mm较长，电磁波在空气BOX里面多次反射，并多次吸收， 所以表现出衰落的现象。
Hz
hz kx , k y e jkzz
kx ky
• 本征函数变量分离
hz kx , ky A1 cos kx x B1 sin kx x A2 cos ky y B2 sin ky y
• 方程
kx2 k 2 k 2 k 2
y
z
0
10
© 2017 ANSYS, Inc.
17
© 2017 ANSYS, Inc.
July 31, 2017
ANSYS UGM 2017
分析
• 当边界为λ时，部分电磁波小角度入射到ABC，能量被吸收，部分被 传播到PORT2。但PORT2接收到的能量大于理论值，这是为什么呢？ 空气BOX波导传输，无空间扩散损耗？
HFSS经验分享： 从边值问题看吸收边界
边界条件
边界条件用来表征平面、物体表面、物体间交界面的特性。作为求解 麦克斯韦方程组的基础，边界条件是非常重要的。
为什么边界条件这么重要？
✓ HFSS求解的波动方程来源于麦克斯韦方程组的微分形式。其表达式有效的条件
是场矢量是单值、有界、连续、可求导。由于在边界或激励源处，场是不连续的， 其导数无意义。因此，就需要边界条件来定义边界不连续处的场的变化特性。
July 31, 2017
hfss毫米波仿真经验交流
HFSS毫米波仿真经验交流到高频部分时，随着频率的提高，电尺寸会成倍的减小，对于仿真软件来说其实应该是没有变化的因为对于他们来说只是划分单元减小，但目前好像并非如此我是做毫米波电路和天线的，用过HFSS，Designer,IE3D等软件，曾和几个博士做过多次仿真比较经验：在分析平面电路时可以选择Designer,IE3D，其中IE3D准确性和速度优于Designer HFSS到毫米波段的准确率下降比较厉害，实测结果和仿真结果差距较大，一般有10%的差距合理使用HFSS的手动网格划分可以一定程度上提高准确率，但不绝对，需要对物理模型非常清晰电尺寸的减小相伴随的就是电路或天线对于尺寸敏感度提高，而如果使用默认网格划分就算是收敛了结果也有可能误差较大，再算完后不能光看S参数，方向图等结果而要仔细看看模型中的面电流分布是否符合你建模的物理模型，这样分析起来可以提高仿真效率和准确性个人认为：没你说的那么夸张吧，我也是做毫米波天线的，感觉ＨＦＳＳ还是很好用的，我没用过其他的，所以不知道你说的是不是．但是我认为在毫米波仿真是可行的．个人经验：IE3D和Designer均是基于矩量法，但IE3D速度较快，准确度也较好，但我做的都是2.5D 的东东，所以对于像IE3D提供的螺旋天线仿真结果如何，就不知道了。
HFSS基于有限元法，对于腔体和高Q值的仿真都较准，但宽频带仿真却不太好。
回db2sll ：只是个人感受，并不是绝对，和仿真结构很有关系前一段时间我设计双频天线，在仿真时就出现了较大的误差，比如说设计的频段：10GHz 和35GHz这时候，就要分两个频段来扫频，8-12GHz,33-37GHz，如果不分了话S参数在有些频点毛刺很大，误差大得离谱后来分成两个频段结果就好了很多hfss是频域仿真软件，是由高频向低频外推的方法，就是带宽宽了准头就下降了你这么宽的频带肯定要分开仿真这我倒是没想过，惭愧本着严谨的态度我应该了解一下有限元算法的原理先这样就可以规避一些问题，不用这么试来试去了只是太懒了以前做过FDTD算法，累死去后来就发誓不碰算法了感谢HFSS给了我偷懒的机会不过前一段时间我看了近三百篇IEEE的近期论文来看算法是越来越不吃香了，更多的是好的idea,比如新的结构比如香港城大搞的CMRC，东南大学的SIW都是一个新的结构用于各种电磁波模型发表了一系列的文章和成果据我和CMRC，SIW的研究者交流这些模型一开始就是用商用仿真软件验证idea的合理性的我觉得的hfss还是比较准确的。
HFSS学习小结1 1、 对称的使用 对于一个具体的高频电磁场仿真问题 ...
HFSS学习小结11、对称的使用对于一个具体的高频电磁场仿真问题，首先应该看看它是否可以采用对称面。
这里面的约束主要在几何对称和激励对称要求。
如果一个问题的激励并不要求是可改变的，比如全部同相馈电的阵列，此时最好采用对称，甚至可以采用2个对称（E 和H 对称），将可以大大节约时间和设备资源。
2、面的使用在实际问题中，有很多结构是可以使用 2 维面来代替的，使用2 维面的好处是可以极大的减少计算量并且结果与使用3 维实体相差无几。
例如计算一个微带的分支线耦合器，印制板的微带以及地都可以指定某些面为理想电面代替，这样可以很快的获得所需要的物理尺寸及其性能。
再以计算偶极子为例，如果偶极子是以理想导体为材质的圆柱，那么相同的其他条件下其计算时间大约是采用等效面为偶极子的4～5 倍，由此可见一般。
3、Lump Port（集中端口）的使用在HFSS8 里提供了一种新的激励：Lump Port，这种激励避免了建立一个同轴或者波导激励，从而在一定程度上减轻了模型量，也减少了计算时间。
LumpPort 也可以使用一个面来代表，要注意的是对该Port 的校准线和阻抗线的设置一定要准确，端口在空间上一定要与其他金属（或电面）相接，否则结果极易出错。
4、关于辐射边界的问题在不需要求解近（远）场问题时，比如密封在金属箱体里面的滤波器等密闭问题，无需设置辐射边界。
在需要求解场分布或者方向图时，必须设置辐射边界。
这里有些需要注意的问题：在计算大带宽周期性结构时，比如3 个倍频程，最好分段计算，例如以一个倍频程为一段，也就是说在不同的频段计算时设置不同大小的辐射边界，否则在计算的频率边缘难以保证计算精度；其次，辐射边界的大小和问题的具体形状密切相关，如果物体的外部轮廓可以装在一个球或并不过分的椭球中时，宜采用立方体边界——简单有效，如果问题的外部轮廓较为复杂或者椭球2 轴差距太大，以采用相似形边界或圆柱边界，对于辐射问题，如果估计问题的增益较低（比如2dB），那么边界宜采用球形，此时为了得到结果准确也只好牺牲时间了；另在HFSS 8 中提供了一种新的吸收边界——PML 边界条件，对于这种边界，笔者并不是很满意，尽管其有效距离为八分之一个中心波长——是老边界的一半，可以减少计算量，然而这种边界由程序自己生成，为一个立方体的复杂结构，对于一些特殊的复杂问题，这种边界内部有很多的空间是无用的，此时还不如使用老边界灵活。
HFss学习笔记
工程变量－全局模型。以$开头可设置全局变量，选择菜单：Project > Project Variables。
三、单位
定义变量时要包含单位。变量的默认单位是米。
边界条件（Boundary Conditions）
辐射边界（Radiation）——辐射边界，也称作吸收边界，使我们可以模拟开放的表面：电磁波可
以向辐射边界辐射出结构。系统在辐射边界处吸收电磁波，本质上就可把边界看成是延伸到空间无限远处。辐射边界可以放置在离结构相对较近的地方并且可以是任意形状。这就排除了对球面边界的需要。对包含辐射边界的结构，计算的S参数包含辐射损耗。
几何参数
改模型参数性能可以修改，而不是只有固定的位置和尺寸。参数设定后都可由用户或Optimetrics修改。Optimetrics用来实现自动优化、参数扫频、统计或者灵敏性分析。
一、参数定义
选择参数命令
选定要改变的值
输入变量来取代固定值
通过数学公式或设置变量来定义变量
模型会自动更新
二、变量
在HFSS桌面有两种定义变量的方法：
自然边界（Natural）——当理想电边界与理想磁边界重叠的时候，重叠的区域将恢复到它原来的材料特性。它不会影响任何材料的赋值。例如，可以用它来模拟地平面上的同轴线馈源图案。
阻抗边界（Impedance）——种采用解析公式计算场行为和损耗的阻性表面。
无限大地平面（Infinite Ground Plane）——通常来说，地平面被当作无限大的理想电边界，有限电导率边界，或者阻抗边界条件来处理。如果在结构中采用了辐射边界条件，那么地平面就相当于是一个阻止远场能量穿过地平面的屏蔽层。
(完整)HFSS仿真理论
一、HFSS 原理总结HFSS （High Frequency Structure Simulator)1）基于电磁场有限元方法（FEM ）2）可对任意三维波形进行全波分析求解3）自适应网格剖分技术(一般情况下自适应网格剖分足以得到较为精确的数值,如果自己设定的话，可针对需要特别精确结果的位置)求解原理1）将结构划分为有限元网格（自适应网格剖分）2）在每一个激励端口处计算与端口具有相同界面的传输线所支持的模式 3）假设每次激励一个模式,计算结构内部全部电磁场模式 4）由得到的反射两和传输量计算广义S 矩阵散射参量S 计算1）基本计算：OL OL Z Z Z Z S +-=，Z L 输入阻抗，Z o 输出阻抗.2）S 参数是就端口的反射波而言定义的。
S 参数常用于特高频和微波频率，因为在这类高频条件下，电压和电流很难直接测定。
另一方面，利用定向耦合器可以很容易地测定入射功率和反射功率。
S 参数矩阵方程定义为其中是端口k 上的入射波，是端口k 上的反射波，一般规定和与功率的平方根有关,因此二者与波电压有关，定义如下：其中是每一个端口基准阻抗构成的对角矩阵，是的按元素的（element —wise ）复共轭矩阵，和分别是每一个端口电压和电流的列向量,且若假设每一个端口上的基准阻抗均相等，则定义可简化:其中是每一端口的特性阻抗.3)若在端口1加入射功率波，由其引起的出射波一部分会出现在端口1()，另一部分会出现在端口2（）；同理，端口2加入射功率波，由其引起的出射波一部分会出现在端口1（）,另一部分会出现在端口2（）.端口1的两股出射波之和为，端口2的两股出射波之和为.不过还存在一种特殊情况：按照S参数的定义，若端口2终端接入的负载阻抗与系统阻抗相等（端口2匹配），那么由最大功率传输定理，会被完全吸收，这使得等于零。
因此,同样，如果端口1终端接入的负载阻抗与系统阻抗相等(端口1匹配)，会为零，则各参数的物理含义和网络特性如下：是输入端口电压反射系数，即端口2匹配时，端口1的反射系数是反向电压增益，即端口1匹配时，端口2到端口1的反向传输系数是正向电压增益，即端口2匹配时，端口1到端口2的正向传输系数是输出端口电压反射系数，即端口1匹配时，端口2的反射系数对于互易网络,。
电路设计与仿真的心得体会(模板16篇)
电路设计与仿真的心得体会（模板16篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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HFSS学习经验小结
HFSS学习小结11、对称的使用对于一个具体的高频电磁场仿真问题，首先应该看看它是否可以采用对称面。
这里面的约束主要在几何对称和激励对称要求。
如果一个问题的激励并不要求是可改变的，比如全部同相馈电的阵列，此时最好采用对称，甚至可以采用2个对称（E 和H 对称），将可以大大节约时间和设备资源。
2、面的使用在实际问题中，有很多结构是可以使用2 维面来代替的，使用2 维面的好处是可以极大的减少计算量并且结果与使用 3 维实体相差无几。
例如计算一个微带的分支线耦合器，印制板的微带以及地都可以指定某些面为理想电面代替，这样可以很快的获得所需要的物理尺寸及其性能。
再以计算偶极子为例，如果偶极子是以理想导体为材质的圆柱，那么相同的其他条件下其计算时间大约是采用等效面为偶极子的4～5 倍，由此可见一般。
3、Lump Port（集中端口）的使用在HFSS8 里提供了一种新的激励：Lump Port，这种激励避免了建立一个同轴或者波导激励，从而在一定程度上减轻了模型量，也减少了计算时间。
LumpPort 也可以使用一个面来代表，要注意的是对该Port 的校准线和阻抗线的设置一定要准确，端口在空间上一定要与其他金属（或电面）相接，否则结果极易出错。
4、关于辐射边界的问题在不需要求解近（远）场问题时，比如密封在金属箱体里面的滤波器等密闭问题，无需设置辐射边界。
在需要求解场分布或者方向图时，必须设置辐射边界。
这里有些需要注意的问题：在计算大带宽周期性结构时，比如3 个倍频程，最好分段计算，例如以一个倍频程为一段，也就是说在不同的频段计算时设置不同大小的辐射边界，否则在计算的频率边缘难以保证计算精度；其次，辐射边界的大小和问题的具体形状密切相关，如果物体的外部轮廓可以装在一个球或并不过分的椭球中时，宜采用立方体边界——简单有效，如果问题的外部轮廓较为复杂或者椭球2 轴差距太大，以采用相似形边界或圆柱边界，对于辐射问题，如果估计问题的增益较低（比如2dB），那么边界宜采用球形，此时为了得到结果准确也只好牺牲时间了；另在HFSS 8 中提供了一种新的吸收边界——PML 边界条件，对于这种边界，笔者并不是很满意，尽管其有效距离为八分之一个中心波长——是老边界的一半，可以减少计算量，然而这种边界由程序自己生成，为一个立方体的复杂结构，对于一些特殊的复杂问题，这种边界内部有很多的空间是无用的，此时还不如使用老边界灵活。
HFSS学习笔记
Ansoft HFSS 的边界条件用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。
在这些场矢量和它们的导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下，这些表达式才可以使用。
在边界和场源处，场是不连续的，场的导数变得没有意义。
因此，边界条件确定了跨越不连续边界处场的性质。
作为一个 Ansoft HSS 用户你必须时刻都意识到由边界条件确定场的假设。
由于边界条件对场有制约作用的假设，我们可以确定对仿真哪些边界条件是合适的。
对边界条件的不恰当使用将导致矛盾的结果。
当边界条件被正确使用时，边界条件能够成功地用于简化模型的复杂性。
事实上，Ansoft HFSS 能够自动地使用边界条件来简化模型的复杂性。
对于无源RF 器件来说，Ansoft HFSS 可以被认为是一个虚拟的原型世界。
与边界为无限空间的真实世界不同，虚拟原型世界被做成有限的。
为了获得这个有限空间，Ansoft HFSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。
模型的复杂性通常直接与求解问题所需的时间和计算机硬件资源直接联系。
在任何可以提高计算机的硬件资源性能的时候，提高计算机资源的性能对计算都是有利的。
一般边界条件有三种类型的边界条件。
第一种边界条件的头两个是多数使用者有责任确定的边界或确保它们被正确的定义。
材料边界条件对用户是非常明确的。
1、激励源波端口（外部）集中端口（内部）2、表面近似对称面理想电或磁表面辐射表面背景或外部表面3、材料特性两种介质之间的边界具有有限电导的导体背景如何影响结构所谓背景是指几何模型周围没有被任何物体占据的空间。
任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界（Perfect E）并且命名为外部（outer）边界条件。
你可以把你的几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。
如果有必要，你可以改变暴露于背景材料的表面性质，使其性质与理想的电边界不同。
为了模拟有耗表面，你可以重新定义这个边界为有限电导（Finite Conductivity ）或阻抗边界（Impedance boundary）。
HFSS问题汇总1
HFSS问题汇总粗略统计及解决方案1.HFSS9、10、11都会遇到的问题。
错误提示为Project1 (E:/新建文件夹/)[error] An error occurred while writing to file E:/新建文件夹/Project1.hfss. Is the file or directory read only? Disk Full? (11:05 下午三月20, 2008)解决方案：是路径不对，重新装的时候一定要装在哪个有英文路径的文件夹内，建议自己新建号方便找的。
2.打开一个HFSS项目时总是跳出内存出错，然后关掉即解决方案：你的这种错误我也遇到过，我当时重装软件也不行，最后的解决办法：1、将软件先卸载干净，然后把注册表里与软件有关的信息全部手工删除掉；本文转自微波仿真论坛2、再重新装软件，破解要完全，同时第一次启动时的文件保存路径尽量不要出现中文，就这样OK我估计可能是注册表里有垃圾信息将“读、写”属性值改写成保护属性了，因此保存的文件再次打开就显示错误！3.3.1.我的HFSS V11仿真出现下面的问题，是什么原因，请高手赐教。
[warning] Solution Setup 'Setup1': Given the specified frequency and model dimensions, an extremely large mesh will be required to produce an accurate solution. Your model and/or frequency units may be set incorrectly3.22.软件版本V10[warning] Solution Setup 'Setup1': Given the specified frequency and model dimensions, an extremely large mesh will be required to produce an accurate solution. Your model and/or frequency units may be set incorrectly.解决方案：1、网格剖分设置的尺寸有问题，建议手动剖分不熟悉的话不要使用，可以用自动剖分；2、模型尺寸是否过大，建模可能出现问题；3、根据模型尺寸设置求解频率，检查设置是否合理，参数单位设置有没有问题。
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HFSS学习小结11、对称的使用对于一个具体的高频电磁场仿真问题，首先应该看看它是否可以采用对称面。
这里面的约束主要在几何对称和激励对称要求。
如果一个问题的激励并不要求是可改变的，比如全部同相馈电的阵列，此时最好采用对称，甚至可以采用2个对称（E 和H 对称），将可以大大节约时间和设备资源。
2、面的使用在实际问题中，有很多结构是可以使用2 维面来代替的，使用2 维面的好处是可以极大的减少计算量并且结果与使用 3 维实体相差无几。
例如计算一个微带的分支线耦合器，印制板的微带以及地都可以指定某些面为理想电面代替，这样可以很快的获得所需要的物理尺寸及其性能。
再以计算偶极子为例，如果偶极子是以理想导体为材质的圆柱，那么相同的其他条件下其计算时间大约是采用等效面为偶极子的4～5 倍，由此可见一般。
3、Lump Port（集中端口）的使用在HFSS8 里提供了一种新的激励：Lump Port，这种激励避免了建立一个同轴或者波导激励，从而在一定程度上减轻了模型量，也减少了计算时间。
LumpPort 也可以使用一个面来代表，要注意的是对该Port 的校准线和阻抗线的设置一定要准确，端口在空间上一定要与其他金属（或电面）相接，否则结果极易出错。
4、关于辐射边界的问题在不需要求解近（远）场问题时，比如密封在金属箱体里面的滤波器等密闭问题，无需设置辐射边界。
在需要求解场分布或者方向图时，必须设置辐射边界。
这里有些需要注意的问题：在计算大带宽周期性结构时，比如3 个倍频程，最好分段计算，例如以一个倍频程为一段，也就是说在不同的频段计算时设置不同大小的辐射边界，否则在计算的频率边缘难以保证计算精度；其次，辐射边界的大小和问题的具体形状密切相关，如果物体的外部轮廓可以装在一个球或并不过分的椭球中时，宜采用立方体边界——简单有效，如果问题的外部轮廓较为复杂或者椭球2 轴差距太大，以采用相似形边界或圆柱边界，对于辐射问题，如果估计问题的增益较低（比如2dB），那么边界宜采用球形，此时为了得到结果准确也只好牺牲时间了；另在HFSS 8 中提供了一种新的吸收边界——PML 边界条件，对于这种边界，笔者并不是很满意，尽管其有效距离为八分之一个中心波长——是老边界的一半，可以减少计算量，然而这种边界由程序自己生成，为一个立方体的复杂结构，对于一些特殊的复杂问题，这种边界内部有很多的空间是无用的，此时还不如使用老边界灵活。
5、关于开孔有些问题需要在壁上开孔，此时可以采用2 种办法，其一是老老实实的在模型上挖空；其二是采用H/Natrue 边界条件，通常，如果是在面上开孔，将会采用后者，简单，便于修改。
6、关于网格划分当模型建立好了之后，进入计算模块，第一步是给问题划分网格。
对于一般问题，让软件自动划分比较省心，但对大型问题和复杂问题，让软件自己划分可能需要很好的耐性来等待。
根据实际经验，在大型模型的结构密集区域或场敏感区域使用人工划分可以得到很好的效果，有些问题的计算结果开始表现为收敛，但进一步提高精度，却又反弹，问题就在于开始时场敏感区域的网格划分不够仔细，导致计算结果的偏差。
7、关于所需要的精度计算问题时，一般需要给定一个收敛精度和计算次数以避免程序“陷入计算而无法自拔”，当对模型熟悉后，可以单单靠给定次数。
在问题之初，建议的计算精度不要太高，实际中曾见到有操作者将问题的S 参数精度设定为0.00001，其实这是完全没有必要的，一般S 参数的精度设定为0.02 左右就已经可以满足绝大部分问题的需要（此时应该注意有无收敛反弹的情况）。
如果是计算次数，对于密闭问题，建议是设定为8～12 次，对于辐射问题，一般计算6～8 次左右即可观察结果，如果不够再决定是否继续计算。
8、关于扫描HFSS 提供一个扫描功能，分3 种方式：快速、离散和插值。
其中离散扫描只保留最后一个频点的场结果，其计算时间是单个频点计算时间之和；对快速扫描，将可以得到所计算的频率范围内的所有频率场结果，但是其计算速度和频点多少关系不大，基本和模型复杂程度正比，有时扫描计算的时间非常长，如果不是特别需要关心所有的场情况，建议选用离散扫描，对于特别巨大的问题，则是以快速扫描为宜。
而插值方式比较少用。
9、关于问题的规模HFSS 所能计算的问题规模与计算机硬件关系很大，其次是所使用的操作系统。
在HFSS8 里，问题描述矩阵的阶基本和网格数正比，对于四面体上10 万的问题也能游刃有余（只要机器够好），然而这并非是指实际问题的电尺寸，实际上，要精确计算一个计算机网络电缆接头（RJ45）所需要的时间和资源并不比计算一个有一个波长电尺寸的一般辐射问题少多少，所以实际上其计算规模的主要约束是问题的复杂程度，而复杂程度里面包含了电尺寸、结构复杂度等要素。
由此提醒我们建模时应该尽量简化模型。
一般来说，除了在激励区，当结构电尺寸比二十分之一波长还小时，可以忽略它的存在而不会引入明显的误差，这一点在解决问题之初很有效，可以迅速发现问题的关键；当问题的主要要求满足后，再将模型细化以获得更加精确的结果。
HFSS学习小结2已经接触HFSS近两个月了，想用于材料电磁场屏蔽的设计和计算，不知是否可行，now have followed the example _heat sink in the chapter 9.0 _ EMC/EMI in full book 10.0 成功的做出了个结果，现在把看到别人的、自己知道的做一下总结：The main process : building 3D solid modeling; set boundaries and excitations ; analyze the result Before we build the modeling, we should think about what kind of method we use, there are three kinds of solution type: driven model; driven terminal; eigenmode 模式驱动(Driven)------计算以模式为基础的S参数.根据波导模式的入射和反射功率表示S参数矩阵的解,波导,天线等用这个模式多终端驱动(Driven Terminal)------计算以终端为基础的多导体传输线端口的S参数。
此时,根据传输线终端的电压和电流表示S参数矩阵的解----微带类用这个比较多! 本征模(Eignemode)-----计算某一结构的本征模式或谐振.本征模解算器可以求出该结构的谐振频率以及这些谐振频率下的场模式! Eignemode solver does not use ports anddon’t support radiation boundaries. After launching the software, we should set tool options, included HFSS option and 3D modeler option Select the menu item tool >option we can see those options Software will open a project by default First step is select solution type HFSS>solution type Set the units 3D modeler>units 单位可以在其它状态下改变3D modeler包括了与模型有关的操作和设置Set default material 在set 一次后的情况下其后建立的modeler 都是在此material 下的在default 的情况下history 的列表中按材料的种类进行分类建立模型过程中使用相对坐标会很方便，3D modeler>coordinate system > create> relativeCS >Offset , 在建模过程中可能要使用很多相对坐标，在set相对坐标的时候，offset是相对于当前CS的位移，在3D Modeler>coordinate system>set working CS 可以选择使某个坐标为当前工作坐标，在history 的coordinate system 的列表中显示所有的坐标系，当前工作坐标将有个W的标记。
在模型复杂的时候需要用适当的方式进行选择某些面、体进行编辑，在edit 里提供了多种方式，常用edit>select>by name 在选择后可以set boundary 等一些操作同样可以在history里双击某项名字从而edit property，设置好boundary和excitation 就可以进行analysis setup HFSS>analysis setup>add solution setup 其中包括最大迭代次数maximum number of pass 每两步迭代之间的误差，看来上的数值分析还是有用的在analyze 之前运行一下modelvalidation select the menu item HFSS>validation check 运行check 以后虽然没出现问题，也不能说明，模型正确，一定能计算出结果，只是说明完成了建模过程中的每个步骤,由message 窗口，得到信息，以便修改Analyze HFSS>analyze all 在message 窗口中可以知道analyze 的完成情况；从solution data 中有三个标签，其中主要可以从convergence中看出迭代计算的收敛情况；同样可以看到场的分布状况首先选择model 某个部位，HFSS>fields>fields从这个菜单中可以选择要显示电场或者磁场例子中选择的是地平面edit>select>by name>ground 显示某个部位的场分布HFSS>fields>fields> 可以看到关于显示电场磁场的选择下图是heat sink 的ground configuration 的ground 的电场分布HFSS学习小结3Ansoft HFSS 边界条件讲解这一章主要介绍使用边界条件的基本知识。
边界条件能够使你能够控制物体之间平面、表面或交界面处的特性。
边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的同时也是求解麦克斯韦方程的基础。
§2.1 为什么边界条件很重要用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。