hfss_v11_new
HFSS基础培训课程——求解设置
N 1 S12 N 1 S 22
S N 1
N 1 S11 N 1 S 21
– 举例:两端口的网络迭代求解结果为:
N 1 N S11 S 11 Max DeltaS max mag N 1 N S S 21 21 N 1 N S12 S12 N 1 N S 22 S 22
• 求解阶数设置
– Zero Order Solution – First Order Solution – Second Order Solution
– Mixed Order Solution
• 矩阵求解算法
– Direct Solver
• 适合中小规模矩阵,需要较多的内存。
– Iterative Solver
• 不收敛时,自动切换到直接法
Relative Residual
迭代残项,默认的设置可以得到和 直接法同样的精度
不要设置大于0.1
© 2011 ANSYS, Inc. All rights reserved.
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ANSYS, Inc. Proprietary
迭代法求解器选择原则
1. 计算机内存小,求解问题端口数少,迭代法速度提高明显
Higher Order Solution
• Solution Order 的选择
– 零阶求解对内存的需求低,网格密度 大时效率更高 – 对于结构复杂而电尺寸较小的结构, 低阶求解效率更高 0.1λ
Zero Order
First Order
Second Order
网格数:5900 未知量: 6000
S参数
SN S N 1
前后两次得到的S参数值
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。
Ansoft HFSS培训
项目管理窗口
工具条 三维模型窗口 三维模型设计树
属性窗口
信息管理器窗口
进程窗口
二、HFSS设计一般步骤
1、确定解算类型
a.模式驱动(Driven Model) b.终端驱动(Driven Terminal) c.本征模(Eignemode)
2、建立内部结构模型
a.基本模型可用:主菜单-Draw-…… 矩形、圆形、平面、三维 b.复杂模型可用布尔运算操作3D Modeler-Boolean 挖洞、切开、连接
例:
b.布尔运算操作:3D Modeler-Boolean
挖洞、切开、连接
注意:在布尔运算时只选中一个对象只能点亮最后一个工具条 (切开),只有选中两个以上对象才能点亮前三个工具条。
挖洞:
想要保留被挖部分时选择
3、3D结构尺寸用变量表示
菜单栏HFSS—Design Properties 在设置好变量后,结构的尺寸(原始坐标和向量)均可以用变量表示,可以随 时调整并方便后期研究该变量变化对电性的影响。
自动优化设置建立:项目管理窗口—Optimetrics右键—Add--Optimization
目标
自动优化耗时耗内存很大。一般情况下应该先摸清楚每个参数变化对电性的影响, 找到主要影响因素再自动优化。
4、仿真结果查看
Ansoft Corporation
0.00
XY Plot 1
BT5022
Curve Info dB(S(WaveP Setup1 : Sw eep1 line_w ='0.4mm' dB(S(WaveP Setup1 : Sw eep1 line_w ='0.42mm'
注意:当设置的变量有单位时需输入单位,并在变量描述中输入对该变量的中文描述, 以方便记忆和利于他人使用该模型
HFSS教程第3章AnsoftHFSS使用介绍
第三章Ansoft HFSS 使用介绍3. 1工作环境介绍要应用Ansoft HFSS软件来分析高频电磁场问题,首先要熟悉HFSS 的工作环境。
Ansoft HFSS软件的典型工作环境如图 1所示。
该工作环境窗口由菜单栏、工具栏、状态栏、工程管理窗口、特性窗口、 进度窗口和信息管理窗口几部分组成。
3D 模型窗口进度窗口3. 1 . 1菜单栏菜单栏中包含了 File 、Edit 、View 、Project 、Draw 、3D Model 、HFSS 、Tools 、Windows 、Help 等下拉菜单,这些下拉菜单包含了所有的HFSS 操作和命令。
1.1.1 File 菜单:管理HFSS 工程文件以及打印操作。
菜单栏——_ 工具栏 ______工程管 理窗口特性窗口ZaU E-L*- Ki-^- tri-j*ci ■■ 耳 心址* T□ •打 ^ £ • >曲•鼻«hU-W P 曰卜T*r* ■ 1)4 4]HI iF审 l|!> MM*ri«life IHF^-L*i^. h A Sto dba ft S * * * ft< 9 n M iJ * bt0 it .0 rs > ari £]!*刖■lhai+ i*?idjEn>H-L状态栏信息管理窗口□世郎 Ctrl+HOpsn, . . Ctrl+0Close H SaveCtrl+5Save As.』_A E Tecbnoloigy FilePrint PreviewS Erird …. Ctrl+T1 E AKFSSpjt\Froject5. hfn2 E : VWSSpj tVPatchkrray.3 K:\HFSSpj t\Fraj»t4. hfEE4 EAKFSSpjt\Projec-t3. h£*至 E:\HfSSpjt\Frojtct2. hf 宝& E 2 MffSSpj iVpatclL hfs sI E:\HFSSpjt\PIF^. hfss 3 I:Vsj^. hfn K M I t1.1.2 Edit 菜单:修正3D 模型及撤销和恢复等操作。
射频与微波工程实践入门-第1章-用HFSS仿真微波传输线和元件
第一章用HFSS仿真微波传输线和元件 01.1 Ansoft HFSS概述 01.1.1 HFSS简介 01.1.2 HFSS的应用领域 (1)1.2 HFSS软件的求解原理 (1)1.3 HFSS的基本操作介绍 (3)1.3.1 HFSS的操作界面和菜单功能介绍 (3)1.3.2 HFSS仿真分析基本步骤 (4)1.3.3 HFSS的建模操作 (5)1.4 HFSS设计实例1——矩形波导的设计 (10)1.4.1 工程设置 (10)1.4.2 建立矩形波导模型 (11)1.4.3 设置边界条件 (12)1.4.4 设置激励源wave port (14)1.4.5 设置求解频率 (15)1.4.6 计算及后处理 (15)1.4.7 添加电抗膜片 (17)1.5 HFSS设计实例2——E-T型波导的设计 (23)1.5.1 初始设置 (23)1.5.2 建立三维模型 (24)1.5.3 分析设置 (27)1.5.4 保存工程 (27)1.5.5 分析 (27)1.5.6 生成报告 (28)1.6 HFSS设计实例3——H-T型波导的设计 (31)1.6.1 创建工程 (31)1.6.2 创建模型 (32)1.6.3 仿真求解设置 (35)1.6.4 比较结果 (37)1.7 HFSS设计实例4——双T型波导的设计 (39)1.7.1 初始设置 (39)1.7.2 建立三维模型 (40)1.7.3 分析设置 (43)1.7.4 保存工程 (44)1.7.5 分析 (44)1.7.6 生成报告 (45)1.8 HFSS设计实例5——魔T型波导的设计 (47)1.8.1 建立匹配膜片与金属杆 (48)1.8.2 分析设置 (48)1.9 HFSS设计实例6——圆波导的设计 (52)1.9.1 初始设置 (52)1.9.2 建立三维模型 (53)1.9.3 分析设置 (55)1.9.4 保存工程 (56)1.9.5 分析 (56)1.9.6 生成报告 (57)1.10 HFSS设计实例7——同轴线的设计 (64)1.10.1 初始设置 (64)1.10.2 建立三维模型 (65)1.10.3 分析设置 (68)1.10.4 保存工程 (69)1.10.5 分析 (69)1.10.6 生成报告 (70)1.11 HFSS设计实例8——微带线的设计 (77)1.11.1 初始设置 (77)1.11.2 建立三维模型 (78)1.11.3 建立波导端口激励 (79)1.11.4 分析设置 (80)1.11.5 保存工程 (80)1.11.6 分析 (81)1.11.7 生成报告 (82)1.11.8 产生场覆盖图 (82)1.12 HFSS设计实例9——单极子天线的设计 (85)1.12.1 创建工程 (85)1.12.2 创建模型 (85)1.12.3 设置变量 (89)1.12.4 设置模型材料和边界参数 (90)1.12.5 设置求解频率和扫描范围 (93)1.12.6 设置辐射场 (93)1.12.7 确认设置并分析 (93)1.12.8 显示结果 (94)1.13 HFSS设计实例10——方形切角圆极化贴片天线的设计 (98)1.13.1 设计原理及基本公式 (99)1.13.2 创建工程和运行环境设定 (99)1.13.3 创建模型 (99)1.13.4 求解设置 (100)1.13.5 有效性验证和仿真 (100)1.13.6 输出结果 (100)1.13.7 设置变量与参数建模 (102)1.13.8 创建参数分析并求解 (102)1.13.9 优化求解 (104)1.13.10 输出优化后的结果 (105)1.14 参考文献 (108)第一章用HFSS仿真微波传输线和元件 01.1 Ansoft HFSS概述 01.1.1 HFSS简介 01.1.2 HFSS的应用领域 (1)1.2 HFSS软件的求解原理 (1)1.3 HFSS的基本操作介绍 (3)1.3.1 HFSS的操作界面和菜单功能介绍 (3)1.3.2 HFSS仿真分析基本步骤 (4)1.3.3 HFSS的建模操作 (5)1.4 HFSS设计实例1——矩形波导的设计 (10)1.4.1 工程设置 (10)1.4.2 建立矩形波导模型 (11)1.4.3 设置边界条件 (12)1.4.4 设置激励源wave port (14)1.4.5 设置求解频率 (15)1.4.6 计算及后处理 (15)1.4.7 添加电抗膜片 (17)1.5 HFSS设计实例2——E-T型波导的设计 (23)1.5.1 初始设置 (23)1.5.2 建立三维模型 (24)1.5.3 分析设置 (27)1.5.4 保存工程 (27)1.5.5 分析 (27)1.5.6 生成报告 (28)1.6 HFSS设计实例3——H-T型波导的设计 (31)1.6.1 创建工程 (31)1.6.2 创建模型 (32)1.6.3 仿真求解设置 (35)1.6.4 比较结果 (37)1.7 HFSS设计实例4——双T型波导的设计 (39)1.7.1 初始设置 (39)1.7.2 建立三维模型 (40)1.7.3 分析设置 (43)1.7.4 保存工程 (44)1.7.5 分析 (44)1.7.6 生成报告 (45)1.8 HFSS设计实例5——魔T型波导的设计 (47)1.8.1 建立匹配膜片与金属杆 (48)1.8.2 分析设置 (48)1.9 HFSS设计实例6——圆波导的设计 (52)1.9.1 初始设置 (52)1.9.2 建立三维模型 (53)1.9.3 分析设置 (55)1.9.4 保存工程 (56)1.9.5 分析 (56)1.9.6 生成报告 (57)1.10 HFSS设计实例7——同轴线的设计 (64)1.10.1 初始设置 (64)1.10.2 建立三维模型 (65)1.10.3 分析设置 (68)1.10.4 保存工程 (69)1.10.5 分析 (69)1.10.6 生成报告 (70)1.11 HFSS设计实例8——微带线的设计 (77)1.11.1 初始设置 (77)1.11.2 建立三维模型 (78)1.11.3 建立波导端口激励 (79)1.11.4 分析设置 (80)1.11.5 保存工程 (80)1.11.6 分析 (81)1.11.7 生成报告 (82)1.11.8 产生场覆盖图 (82)1.12 HFSS设计实例9——单极子天线的设计 (85)1.12.1 创建工程 (85)1.12.2 创建模型 (85)1.12.3 设置变量 (89)1.12.4 设置模型材料和边界参数 (90)1.12.5 设置求解频率和扫描范围 (93)1.12.6 设置辐射场 (93)1.12.7 确认设置并分析 (93)1.12.8 显示结果 (94)1.13 HFSS设计实例10——方形切角圆极化贴片天线的设计 (98)1.13.1 设计原理及基本公式 (99)1.13.2 创建工程和运行环境设定 (99)1.13.3 创建模型 (99)1.13.4 求解设置 (100)1.13.5 有效性验证和仿真 (100)1.13.6 输出结果 (100)1.13.7 设置变量与参数建模 (102)1.13.8 创建参数分析并求解 (102)1.13.9 优化求解 (104)1.13.10 输出优化后的结果 (105)1.14 参考文献 (108)第一章用HFSS仿真微波传输线和元件1.1 Ansoft HFSS概述1.1.1 HFSS简介Ansoft HFSS (全称High Frequency Structure Simulator, 高频结构仿真器)是Ansoft公司推出的基于电磁场有限元方法(FEM)的分析微波工程问题的三维电磁仿真软件,可以对任意的三维模型进行全波分析求解,先进的材料类型,边界条件及求解技术,使其以无以伦比的仿真精度和可靠性,快捷的仿真速度,方便易用的操作界面,稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准,已经广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域,帮助工程师们高效地设计各种高频结构,包括:射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩,高速互连结构、电真空器件,研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性,从而降低设计成本,减少设计周期,增强竞争力。
HFSS软件使用基础介绍课件(1)
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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;
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(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。
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选中空气块: 【HFSS】【Boundaries】【Assign】 【Radiation】 Name项自己命名或者直接采用默认。
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2.2 HFSS使用介绍
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3.举例说明---通道机磁场分布
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1.启动软件,新建设计工程;注:“另存为”路径名不要带汉字
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2.选择求解类型;【HFSS】【Solution Type】 Driven ModalDriven 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。
HFSS高级教程
在模型中定义设计变量,实现不同设计方案之间的快 速切换和比较。
灵敏度分析
分析设计变量对性能的影响程度,指导设计优化方向 。
多物理场耦合建模技术
01
电磁场与热场耦合
考虑电磁场产生的热效应,实现 电磁-热多物理场耦合建模。
02
电磁场与力场耦合
03
多物理场协同仿真
分析电磁力对结构的影响,实现 电磁-结构多物理场耦合建模。
HFSS高级教程
目录
• HFSS软件概述 • HFSS软件基本操作 • HFSS软件高级建模技术 • HFSS软件高级仿真技术 • HFSS软件后处理技术 • HFSS软件在电磁兼容领域的应用
01
HFSS软件概述
HFSS软件背景
1 2
电磁仿真技术的发展
随着计算电磁学的发展,电磁仿真技术在工程设 计中的应用越来越广泛,HFSS作为其中的代表 软件,具有重要地位。
挑战
在电磁兼容领域的发展过程中,面临着诸多挑战,如高频信号的测量与分析、复杂环境中的电磁干扰 预测与抑制、新型材料在电磁屏蔽中的应用等。这些挑战需要不断的技术创新和研究突破来解决。
THANKS
感谢观看
HFSS软件可用于设计和分析航空航 天器中的雷达、导航等系统的电磁性 能。
国防领域
HFSS软件可用于分析和优化军事装 备中的电磁辐射、散射等问题,提高 装备的作战性能。
02
HFSS软件基本操作
HFSS软件界面介绍
主界面
建模界面
包括菜单栏、工具栏、项目管理器、属性 管理器、状态栏等部分,提供用户与软件 交互的基本功能。
专门用于创建和编辑三维模型的界面,提 供丰富的建模工具和命令。
求解设置界面
HFSSV天线仿真基本操作指南
HFSS 高频仿真软件操作指南目录第一章创建工程 Project一、前期准备第二章创建模型 3DModeler一、绘制常见规则形状二、常用操作三、几种常见天线第三章参数及条件设置(材料参数、边界条件和激励源等) Setting一、设置材料参数二、设置辐射边界条件三、设置端口激励源四、特定边界设置第四章设置求解项并分析 Analyze一、设置分析Add Solution Setup二、确认设置并分析Validation Check Analyze All第五章查看结果 Results一、3D极化图(3D Polar Plot)二、3D直角图(3D Rectangular Plot)三、辐射方向图(Radiation Pattern)四、驻波比(VSWR)五、矩阵数据(Matrix Date)第一章创建工程一、前期准备1、运行HFSS后,左侧工程管理栏会自动创建一个新工程:Project n 。
由主菜单选File > Save as,保存到一个方便安全的文件夹,并命名。
(命名可包括下划线、字母和数字,也可以在Validation Check之前、设置分析和辐射场之后保存并命名)2、插入HFSS设计由主菜单选Project > Insert HFSS Design 或点击图标,(大口径的由主菜单选Project > Insert HFSS-IE Design)则一个新的项目自动加入到工程列表中,同时会出现3D画图窗口,上侧出现很多画图快捷图标。
3、选择求解类型由主菜单选HFSS > Solution Type(求解类型),选择Driven Model或Driven Terminal(常用)。
注:若模型中有类似于耦合传输线求耦合问题的模型一定要用DrivenTerminal,Driven Model适于其他模型,不过一般TEM模式(同轴、微带)传输的单终端模型一般用Driven Terminal分析。
HFSS中文翻译及概述
场分布,进而得到整个模型的电磁场
值函数来逼近真实解。
分布和传播特性。
三维模型离散化
HFSS将三维模型离散化为有限个四面
体或六面体单元,并在每个单元上定
义电场和磁场的自由度,从而构建出
整个模型的有限元方程。
边界条件与求解器选择
边界条件设置
在HFSS中,用户可以根据实际问题的需求设置不同的边界条件,如完美电导 体(PEC)、完美磁导体(PMC)、辐射边界条件等。这些边界条件能够模拟 电磁波在不同介质和物体表面的反射和透射行为。
借助HFSS分析新能源设备的电磁特性,优化其结构和性能。
感谢您的观看
THANKS
动态场分布显示
HFSS还提供了动态场分布显示功能,用户可以观察电磁场在不同时间和频率下的变化情况,这对于理解 和分析电磁场分布非常有帮助。
报告生成和导出功能使用指南
报告生成
HFSS内置了报告生成功能,用户可以将仿 真结果以报告的形式进行整理和输出。报 告中可以包含图形、表格、文字说明等元 素,方便用户进行后续的分析和交流。
仿真的准确性和效率。
网格剖分技术
HFSS采用自适应网格剖分技术, 能够根据模型的几何形状和电磁 场分布自动调整网格密度,从而 在保证计算精度的同时提高计算
效率。
并行计算技术
HFSS支持并行计算技术,能够 利用多台计算机同时进行仿真计 算,从而大大缩短仿真时间并提
高计算规模。
03
HFSS操作界面及功能模块
设计树操作
用户可以通过设计树来快速访问和修改设计数据,如添加、删除、修改几何模型、设置边界条件等。同时, 设计树还支持拖拽操作,方便用户进行数据的复制和移动。
04
建模与网格划分技巧分享
HFSS经典教程,超好的参考资料
上面变量添加完毕后单击【Done】按钮,随后在Addutput Variables,在 Quantity栏列出刚才定义的输出变量,power1、 power2、 power3,一次选中它们然后单击【Add Calculation】按钮 添加3个输出变量,最后点击【Done】按钮回到Setup Sweep Analysis对话框,结果如下图
在新窗口中单击打开Intergration Line下方的下拉列表框,选择 New Line选项设置端口的积分校准线
进入端口积分绘制状态后,用鼠标光标点击高亮面的下边缘中间 位置,然后点击上边缘中间位置。这就设置好了积分线,最后结 果如图。其它两个面的设置方法与此一样
添加求解设置
在Project Manager窗口中,选中Analysis节点,点击 右键,在弹出的快捷菜单中点击【Add Solution Setup…】,打开对话框如下图
HFSS经典教程,超好的参考资料
选择模型的求解类型(Solution Type)
求解类型编辑框
求解类型有四种
模式驱动:以模式为基础计算S参数,根据导波内各 模式场的入射功率和反射功率来计算S参数矩阵的解
终端驱动:以终端为基础计算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来计算S 参数矩阵的解
在检验正确性和完整性后在Optimetrics节点下的 ParametricSetup1点击右键,然后点击【Analyze】按 钮进行分析,创建以三个变量为纵坐标,以变量offset 为横坐标的直角坐标图如下所示
优化设计
从上面看出,offset=0.1in附近时端口3的输出功率大约 为端口2输出功率的2倍。设offset=0.1in为初始值,变量 的变化范围最大值为0.3in
AnsysV11的安装方法
Ansys11.0安装安装方法 1将MAGNiTUDE文件夹连同之中文件拷到硬盘上; 2双击MAGNiTUDE 文件夹中的a11calc.exe,如果全部相同,点击YES,要在显示扩展名的状态建立,点击是,然后在点击Start Server知道出现Server Start Successful。
9安装ANSYS各个模块,序言前段时间自己还有帮人安装了不少ansys11.0,总结了一点经验,拿来与大家分享,希望能给那些自力更生的朋友一点帮助。
一、前期准备首先检查系统时间,看是否是当前时间,不是的话要调整到正确的年月日;第二笔记本的话一般不止一个网卡,要看看哪个是在用的网卡,然后在系统属性-硬件-设备管理器里停用其他网卡。
二,安装方法1>将MAGNiTUDE文件夹连同之中文件拷到硬盘上;2>双击MAGNiTUDE文件夹中的a11calc.exe,当询问时,键入Y,等生成license.dat文件后,按任意键,结束;3>用记事本打开license.dat,检查第一行中SERVER后面的名称是否就是你的计算机的名称,计算机名称后面的12位数字是否和你计算机的网卡号相同,如果全部相同,则万事大吉;4>在“控制面板”—“系统”的“高级”标签中点“环境变量”,然后按“系统变量”中的“新建”,在“变量名”中输入“ANSYSLMD_LICENSE_FILE”,“变量值”中输入“1055@计算机名”。
同时删除系统中多余的关于Ansys的环境变量。
(注:系统变量是下面那个,别建错啦)5>用虚拟光驱模拟ANSYS 11.0的ISO文件,按Next,(硬盘版的则进入LicenseSetup文件夹)先安装ANSYS License Manager 。
6>安装License Managment,当询问is this a license SERVER时,点击YES,当询问 Do you have a license during the installition时,点击NO,当询问是否继续时,点击YES。
(整理)HFSS仿真耦合器.
HFSS仿真耦合器使用说明一.软件安装1.打开\HFSS92\Max文件夹,运行autorun,选择install HFSS进行安装。
2.安装完毕打开\HFSS92\Ansoft.HFSS.V9.2.Crack-EFA文件夹,运行破解。
二.HFSS界面介绍三.启动HFSS并设置1.点击桌面HFSS图标启动HFSS。
如图:2.新建一个项目文件。
选择菜单file>new,从project菜单选择insert HFSS design。
这时三维模型窗口出现。
3.设置解的类型。
选择菜单HFSS>solution type,点选第一项Driven Model。
4.设置长度单位。
选择菜单3D Modeler>Units。
选择下拉列表单位mm。
四.创建物理结构图形(参考同类产品尺寸或相关设计资料计算)1.点击画矩形图标,在右下方输入起始点坐标X:0,Y:0,Z:0,回车。
输入长度、宽度DX:2.05,DY:21.4,DZ:0,回车。
这时弹出窗口,选择attribute标签设置name为u1,点确定关闭。
选择View> Fit All>Active View或者按ctral+D键,在窗口内预览全部图形。
2.点击画矩形图标,输入起始点坐标X:2.05,Y:21.4,Z:0,回车。
输入长度、宽度DX:-1.86,DY:21.4,DZ:0,回车。
这时弹出窗口,选择attribute标签设置name为u2,点确定关闭。
选择View> Fit All>Active View或者按ctral+D键,在窗口内预览全部图形。
3.点击画矩形图标,输入起始点坐标X:3.8,Y:0,Z:0,回车。
输入长度、宽度DX:2.05,DY:20.4,DZ:0,回车。
这时弹出窗口,选择attribute标签设置name为d1,点确定关闭。
选择View> Fit All>Active View或者按ctral+D键,在窗口内预览全部图形。
hfss参数化建模方法
hfss参数化建模方法HFSS(High Frequency Structure Simulator)是一种强大的电磁仿真软件,可以用于设计和分析高频电磁器件。
参数化建模是HFSS中的一种功能,可以通过改变参数值来自动化地生成不同的模型。
以下是使用HFSS进行参数化建模的详细步骤:1. 打开HFSS软件,并创建一个新的项目。
2. 在导航树中选择“Design”标签,然后右键单击并选择“Insert”>“Component”>“Parametric”。
3. 在弹出的对话框中,选择“Create New Parameter Set”并点击“OK”。
4. 在参数设置对话框中,点击“Add”按钮,然后输入参数的名称、类型和初始值。
例如,可以创建一个名为“Length”的参数,类型为“Length”,初始值为10mm。
5. 点击“OK”来保存参数设置。
6. 在导航树中选择“Modeler”标签,然后右键单击并选择“Insert”>“Primitive”>“Rectangle”。
7. 在属性对话框中,可以使用参数化值来定义矩形的尺寸。
例如,可以将矩形的长度设置为“Length”。
8. 点击“OK”来创建矩形。
9. 可以重复步骤6到8来创建其他的几何体,并使用参数化值来定义它们的尺寸。
10. 可以在导航树中选择“Modeler”标签,然后右键单击并选择“Insert”>“Operation”>“Boolean”。
11. 在属性对话框中,选择要进行布尔运算的几何体,并选择相应的运算类型(如并集、交集或差集)。
12. 点击“OK”来执行布尔运算。
13. 可以在导航树中选择“Solution”标签,并进行电磁仿真设置。
14. 点击“Solve”按钮来运行仿真。
15. 可以通过更改参数的值来自动化地生成不同的模型。
在导航树中选择“Design”标签,然后右键单击并选择“Edit Parameters”。
HFSS及其应用课件
HFSS
三、 HFSS 的应用
口比吸收率(SAR)计算
比吸收率是单位质量的人体组织所吸收的电磁辐射能量,它的 大小表明了电磁辐射对人体健康的影响程度。
HFSS 可以准确地计算出指定位置的局部SAR 和平均SAR。
HFSS
三、 HFSS 的应用
□ 光电器件仿真设计
HFSS 的应用频率(30MHz~300GHz) 达到光波波段,能够精确仿 真光电器件的特性。
Coordinates—
× 2 208 216 224 52.32
24
2.48 256 264
102.72
可
Y
1568716005 15.31317441
149603563
1462450233
1430185111 13.96927687
1368400951 13.38374463
13.08660718 12.79134572
aluminum aluminum
aluminum EC
aluminum no2 EC
Arlon 25FR(tm)
Arlon 25N(tm)
Arlon AD1000(tm)
Location
Project SysLibrary SysLibrary SysLibrary SysLibrary
SysLibrary
Relative Permittivity
1.0006 1.0006 9.8 8.8
9.2 9.4
1 1 1 1
3.58 3.38
10.2
Relative Permeability
1.0000004 1.0000004 1 1
1 1
1.000021 1.000021
HFSS常见问题集锦
1、HFSS仿真结果的疑问我在做一个超宽带天线,用ansoft仿真结果也差不多了,可是同一模型当我把扫频范围设定为,结果(方向图和驻波)变化很大,我进一步细化又把频率范围设为时,结果再次变化,一次比一次变化大。
我想问各位大虾,同一模型是不是每次频率设定范围不一样,结果就差距很大,那我仿真时该设定多大范围比较好呀?欢迎热心同志给予解释帮助,,,多谢咯!!!答:仿真频率范围无谓,关键是在不同的频段仿真的时候你的空气盒子大下得相应的改变,为你仿真中心频段的1/4波长.如果仿真频段太宽,也可以分段仿真.2、请教:这个同轴是怎么加的图片:请问这个同轴是怎么加的垫片印刷在介质板上使用50ohm同轴线馈电请问同轴的内轴外轴都是怎么加到天线上的我只将内探针加到了介质上结果有一个谐振点总是畸变肯定是我的同轴馈电出了问题麻烦大家帮我看看我想了好久了答:建模时只要画出同轴与地板交界处端口就行了(内心不变),重新画出地板(画一个面)从这个地板上讲端口和内心减去(克隆),将内心从端口中减去(克隆),再在端口处设置激励就行了。
其实只要把你的模型发上来,一看就明白了,上面的回答应该是用集中端口设同轴线的做法,附一个例子给你看看,模型比较大,把端口放大就可以看到细节部分了下载 1fed by coax (6 K) 下载次数:313、提一个关于Radiation Boundary的问题如题,按照full book上的说法,只要将模型边界条件设置成Radiation Boundary,就相当于不受边界的约束,波可以辐射到无限远空间,换句话说求解的空间大小已经不会对求解结果产生影响.但是我在做微带模型时对空气层的大小设置不同值后发现结果不同.请高人指点迷津!答:关于这个,可以参考金建铭的电磁场的有限元方法一书,电磁场的有限元方法中对于计算区域的截断的处理都不是非常的理想,辐射边界也是近似,至于辐射边界与计算目标的距离说法更是不一,论坛之前有帖子进行过大规模的讨论,我记得结果似乎是没有完全的定论,最常见到说法是波长就”差不多“,呵呵具体每种情况到底差多少也不可一概而论。
hfss教程
hfss教程Ansoft高级培训班教材ISM天线射频特性的Ansoft HFSS分析李磊谢拥军编著西安电子科技大学Ansoft培训中心目录第一章序言第二章创建项目第三章构造模型第四章优化第一章序言本讲义主要是引导学员学习使用Ansoft HFSS的优化功能进行微波工程设计。
随着越来越多的民用科研产品集中在ISM频段,这一频段的微波元器件设计也就越来越受到射频工程师的关注。
对于民用产品来说,微带天线适应了其集约化、小型化的需求,从而成为产品设计中的关键。
Ansoft HFSS提供的优化设计功能,特别适合于微波产品的优化设计。
在这一优化功能中,结构参数、媒质本构常数等可以作为待优化的参数,元件的S参数、本征值和场分布等都可以作为优化的目标函数。
学员通过可以本讲义的练习,熟悉这一功能。
这本手册的后边部分描述将引导你如何使用软件去建立、仿真和优化一个ISM天线的axial ratio(轴比)。
本例假设使用者已经学习过并理解指南中的“The Getting Started”的内容。
备注:如果你对该内容不熟悉,请翻看指南中“Using the 3D Solid Modeler”部分。
该天线是一个右手圆极化天线(RHCP),工作在2.4GHz的ISM频率 (Bluetooth, 802.11b, etc. )第二章创建项目本章中你的目标是:√保存一个新项目。
√把一个新的HFSS设计加到已建的项目√为项目选择一种求解方式√设置设计使用的长度单位时间:完成这章的内容总共大约要5分钟。
一.打开HFSS并保存一个新项目1.双击桌面上的HFSS9图标,这样就可以启动HFSS。
启动后的程序工作环境如图:图2-1 HFSS工作界面1.打开File选项(alt+F),单击Save as。
2.找到合适的目录,键入项目名hfopt_ismantenna。
图2-2 保存HFSS项目二.加入一个新的HFSS设计1.在Project菜单,点击insert HFSS Design选项。
HFSS 端口的介绍
端口介绍Ansoft HFSS,是Ansoft公司推出的三维电磁仿真软件;是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件,业界公认的三维电磁场设计和分析的电子设计工业标准。
HFSS提供了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S 参数和全波电磁场。
HFSS软件拥有强大的天线设计功能,它可以计算天线参量,如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dBa带宽;绘制极化特性,包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比。
使用HFSS,可以计算:①基本电磁场数值解和开边界问题,近远场辐射问题;②端口特征阻抗和传输常数;③S参数和相应端口阻抗的归一化S参数;④结构的本征模或谐振解。
而且,由Ansoft HFSS和Ansoft Designer构成的Ansoft高频解决方案,是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案,提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段,覆盖了高频设计的所有环节。
现在最新的版本应该到了Ansoft HFSS 14了吧。
1.wave port与lumped port首先wave port与lumped port是ansoft自己定义的这么两个端口类型(也不知道ansoft为啥要定义这两种PORT),其他3D仿真器应该也有这两个PORT 的概念,只不过可能定义不太一样而已,类如ADS_EM等。
PORT,顾名思义,就是端口的意思,正弦波从PORT口进入,经过无源器件后再从另一个PORT口(或者是从PORT进口)出来。
我们所谓的S参数其实就是指的是在PORT处测量信号的能量然后按照定义的公式计算得来的。
电磁波遇到不连续点时会出现反射现象,也就是能量发生改变,这个大家都知道,所以在端口处不匹配同样会造成反射,这么看来PORT的值的大小,肯定会影响测量的S参数了,这个咱们在第三章归一化里再详细说明。
场计算器(HFFS)
Ve c
Scl
Mag (vector mag) or Sc al? > X, Y, or Z
Complex >
Real, Imag, Cmp l x M a g , Cmp l xP h a s e ,
(No Single Operation)
or AtPhase
Complex >
(No Single Operation)
∇梯度计算:操作对象可以是复数,结果数据是矢量。
Ln 和 Log自然对数计算和常用对数计算,两者操作对象是实数,正标量数 据。 (如对一常量取对数,必须先通过 Abs操作取绝对值确保数据非负)
Ansoft HFSS V11 场计算器使用指南
3.1-11
HFSS场计算器使用指南
矢量操作.
Scal? > X, Y, 或 Z矢量的幅度,可选X,Y或Z分量。
Real, Imag, Cmp l xM a g , CmplxPhase, or
AtPhase
Converting From…
Ve c
Complex > Co mp le xR e a l
or Co mp l e xI ma g
(No Single Operation)
Mag (vector mag) or Sc al? > X, Y, or Z
Rlup:向上滚动,栈区顶行移动到栈区底部,栈区内其他部分上移
Rldn:向下滚动,栈区底行移动到栈区顶部,栈区内其他部分下移
Exch:交换,算式区的第一行和第二行上下交换
Clear:清除,清除算式输入区的公式
Undo:撤销上一步操作
Ansoft HFSS V11 场计算器使用指南
电磁场HFSS试验报告
实验一T形波导的内场分析实验目的1、熟悉并掌握HFSS的工作界面、操作步骤及工作流程。
2、掌握T型波导功分器的设计方法、优化设计方法和工作原理。
实验仪器1、装有windows系统的PC 一台2、HFSS15.0或更高版本软件3、截图软件实验原理本实验所要分析的器件是下图所示的一个带有隔片的T形波导。
其中,波导的端口1是信号输入端口,端口2和端口3是信号输出端口。
正对着端口 1 一侧的波导壁凹进去一块,相当于在此处放置一个金属隔片。
通过调节隔片的位置可以调节在端口1传输到端口2,从端口1传输到端口3的信号能量大小,以及反射回端口1的信号能量大小。
T形波导实验步骤1、新建工程设置:运行HFSS并新建工程:打开HFSS软件后,自动创建一个新工程:Projectl,由主菜单选File\Save as,保存在指定的文件夹内,命名为Ex1_Tee;由主菜单选Project\ Insert HFSS Design,在工程树中选择HFSSModel1,点右键,选择Rename项,将设计命名为TeeModel o 选择求解类型为模式驱动(Driven Model ):由主菜单选HFSS\Solution Type,在弹出对话窗选择Driven Model 项。
设置长度单位为in:由主菜单选3D Modeler\Units,在Set Model Units 对话框中选中in项。
2、创建T形波导模型:创建长方形模型:在Draw菜单中,点击Box 选项,在Command 页输入尺寸参数以及重命名;在Attribute页我们可以为长方体设置名称、材料、颜色、透明度等参数Transparent (透明度)将其设为0.8o Material (材料)保持为Vacuum。
设置波端口源励:选中长方体平行于yz面、x=2的平面;单击右键,选择Assign Excitation\Wave port 项,弹出Wave Port 界面,输入名称WavePort1;点击积分线(Integration Line)下的New line , 则提示绘制端口,在绘图区该面的下边缘中部即(2,0,0)处点左键,确定端口起始点,再选上边缘中部即(2,0,0.4)处,作为端口终点。
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Finished
Enhancements -GUI Enhancements -GUI
Metal Material Override
Enhancement
Eliminates overlap errors caused by metals passing through multiple dielectrics Menu item HFSS > Set Material Override
DC Extrapolation Example
V10
V11
New Features Summary
Graphical User Interface Graphical User Interface
Enhancements -Mesh Enhancements -Mesh
Mesh Generation
Updated Geometry Kernel (ACIS R16 SP4) Initial mesh improvements:
Classical mesher works with model resolution Classical mesher is invoked first followed by the Fault Tolerant Meshing if the geometry needs additional attention
Solver Solver
Improved Dynamic Links Improved Dynamic Links
64-bit Eigenmode solver 64-bit Eigenmode solver DC Extrapolation DC Extrapolation
Enhancements -Solver Enhancements -Solver
Maximum refinement per pass has been increased to 30% Investigations showed improved convergence with 30%
Enhancements -Solver Enhancements -Solver
Enhancements
Product Update
Agenda
Ansoft HFSS v11
Enhancements: GUI, Mesh, & Solver New Features: GUI, Mesh, & Solver Platform Support 11.0.1 Patch
Ansoft HFSS Core Technologies
V10
V11
Updated Toolbar/Dockable Windows Copy/Paste Solution Setups
Enhancements -Mesh Enhancements -Mesh
Enhancements
Mesh Mesh
Mesh Quality Mesh Quality Increased Speed Increased Speed Geometry Healing Geometry Healing Coincident True Surface Coincident True Surface Mesh Growth increased to 30% Mesh Growth increased to 30%
Mesh Mesh
Mesh Quality Mesh Quality Increased Speed Increased Speed Geometry Healing Geometry Healing Coincident True Surface Coincident True Surface Mesh Growth increased to 30% Mesh Growth increased to 30%
DC Extrapolation
Improved algorithm to extrapolate to DC
Simplified Setup Reliable Automatically applied to solved v10 projects when opened in v11
Enhancements -Solver Enhancements -Solver
Enhancements
Graphical User Interface Graphical User Interface
Auto Assign Terminals Auto Assign Terminals Material Override Material Override De-featuring/Geometry Healing De-featuring/Geometry Healing Analysis Options (Local/Remote/Distributed) Analysis Options (Local/Remote/Distributed)
Version 11
# adaptive passes = 9 # of tetrahedra = 26k Solver memory = 770 MB Time = 3min
V11: 6.7x Faster Simulation 2.7x Less Memory 4 less Adaptive Passes
Enhancements -GUI Enhancements -GUI
Automatic Terminal Assignment
Step 1: Assign Port Step 2: Choose Conductors/Reference
Note: Dialog Remembers Reference Conductors
Distributed Mode Enhancements
Frequency Sweeps automatically distributed All Optimetrics solutionห้องสมุดไป่ตู้types are supported “Smart” distributed analysis Dependent parametric sweeps are automatically distributed
Enhancements -GUI Enhancements -GUI
Simulate on 1 or More PC’s
Analysis performed using the active analysis machine option
Local, Remote, or Distributed
Enhancements -GUI Enhancements -GUI
Feature Removal
Blends
Holes
Step 1: Enter Feature Detection Options
Enhancements -GUI Enhancements -GUI
Feature Removal
De-Featuring/Healing
Enhancements
Feature Removal (Holes, Chamfers, Blends) Healing (Auto, Manual, None)
Object Properties Display
Object Healing
Object Properties
GUI GUI
Mesh Mesh
Solver Solver
Enhancements Summary
Graphical User Interface Graphical User Interface
Auto Assign Terminals Auto Assign Terminals Material Override Material Override De-featuring/Geometry Healing De-featuring/Geometry Healing Analysis Options (Local/Remote/Distributed) Analysis Options (Local/Remote/Distributed)
Without Material Override
Requires separate objects to make a net
Material Override
Simulate as a net
Differential Via Example
Enhancements -GUI Enhancements -GUI
Adaptive meshing improvements:
Higher Quality Mesh Achieved through a lower aspect ratio Faster convergence! Reduced CPU time - Faster
Enhancements -Mesh Enhancements -Mesh
V11
Forced to 4 Minimum Converged Passes
V10
Enhancements -Mesh Enhancements -Mesh
Adaptive Meshing - Speed
Enhancements -Mesh Enhancements -Mesh
Default Mesh Settings
Mesh Quality Example
Example: Vivaldi Antenna
Mesh refinement = 30% Max Delta S = 0.01 Minimum Converged Passes = 2 Version 10