HFSS求解设置技巧
hfss本征模求解流程
hfss本征模求解流程HFSS是一种电磁仿真软件，用于解决电磁场问题。
本文将介绍HFSS本征模的求解流程。
HFSS本征模求解流程可以分为以下几个步骤：1. 准备模型：首先，在HFSS中创建一个几何模型。
这个模型可以是二维或三维的，并且可以包含各种电磁结构，如天线、微波器件等。
确保模型的尺寸和材料属性准确无误。
2. 设置求解器：在HFSS中，选择适当的求解器来求解电磁场问题。
根据模型的特点和求解要求，选择合适的求解器。
设置求解器的参数，如网格大小、收敛准则等，以获得准确的求解结果。
3. 设置边界条件：根据模型的实际情况，设置适当的边界条件。
边界条件可以是电磁场自由空间边界、电导体边界、介质边界等。
确保边界条件的设置正确，并能正确反映实际情况。
4. 网格划分：在HFSS中，对模型进行网格划分。
网格划分的精细程度将直接影响求解结果的准确性和计算时间。
根据模型的尺寸和几何形状，选择合适的网格划分方法和参数，以获得准确的求解结果。
5. 求解电磁场：在HFSS中，进行电磁场的求解。
根据模型的特点和求解要求，选择合适的求解方法。
根据设置的求解器和边界条件，HFSS将自动求解模型中的电磁场分布。
6. 分析结果：在HFSS中，分析求解结果。
根据模型的特点和需求，选择合适的分析方法。
可以分析电磁场分布、功率传输、S参数等。
根据分析结果，可以评估模型的性能和优化设计。
7. 优化设计：根据分析结果，对模型进行优化设计。
可以调整模型的几何形状、材料属性、边界条件等，以改善模型的性能。
通过反复优化设计，可以得到更优化的电磁结构。
HFSS本征模求解流程的每个步骤都非常重要，需要仔细操作和分析。
通过HFSS的本征模求解流程，可以准确地求解电磁场问题，并优化设计电磁结构。
希望本文对HFSS本征模求解流程有所帮助。
hfss模型设置技巧
Perfect E Symmetry (top)
...or horizontally.
Perfect H Symmetry (left side)
1-12
建立仿真模型的技巧之七
利用周期边界使被 求解的问题最小化
• 通常，HFSS可计算的最 通常，HFSS可计算的最 大尺度小于4 大尺度小于4λ。 Master
Slaver
1-13
建立仿真模型的技巧之七
利用周期边界使被 求解的问题最小化
1-14
建立仿真模型的技巧之八
Distance: For strong radiators (e.g. antennas) no closer than λ/4 to any structure. For weak radiators (e.g. a bent circuit trace) no closer than λ/10 to any structure
2一般不画线的厚度利用几何结构的对称性减少计算量利用周期边界使被求解的问题最小化计算辐射或散射问题空气盒应尽可能小端口所连接的直波导段不能太长模型中尽量使用理想材料曲线边界不使用真实表面可以减少计算时间模型中引入虚拟物体卡天纯问颗的例了微波路面加热器的初始仿真模型1711分解后的仿真模型侧重传输问题侧重辐射问题建立仿真模型的技巧之十一19建立仿真模型的技巧之十一去掉计算区域夕卜对电磁场没有鬱响的结构例如建立波导的仿真模型只画出波导中空气芯而不需要画出金属部分
hfss时域求解技巧
hfss时域求解技巧HFSS是一款非常强大的电磁仿真软件，主要用于电磁场的分析和设计。
在HFSS中，频域求解是最常用的求解方法，但有时候我们也需要进行时域求解。
本文将介绍一些HFSS中时域求解的技巧，帮助您更好地使用HFSS进行时域仿真。
1.选择合适的时域求解器：HFSS中有两种常用的时域求解器，分别是Transient Solver和FullWave SP Solver。
Transient Solver适用于具有大量非线性和瞬态效应的问题，而FullWave SP Solver适用于具有大量线性和稳态效应的问题。
根据具体的仿真需求选择合适的求解器可以提高求解效率和精度。
2.优化网格划分：网格划分对于求解结果的准确性和计算效率都有很大的影响。
在进行时域求解时，网格划分的优化尤为重要。
可以通过增加网格密度、使用更小的网格尺寸等方式来优化网格划分，在保证计算资源充足的情况下，尽量提高网格划分的精度。
3.选择合适的时间步长：在进行时域求解时，时间步长的选择也非常重要。
时间步长决定了时间域仿真的精度和计算效率。
通常情况下，较小的时间步长可以提高仿真的精度，但也会增加计算量。
因此，需要在精度和计算效率之间进行权衡。
可以尝试不同的时间步长进行仿真，并选择最佳的时间步长。
4.使用自适应时间步长控制：自适应时间步长控制可以根据仿真过程中的电磁场变化情况动态地调整时间步长，从而提高仿真的效率和精度。
在HFSS中，可以设置自适应时间步长控制选项，如自适应步长控制算法和步长变化范围等。
通过合理设置这些参数，可以在保证精度的同时提高计算效率。
5.合理设置边界条件：边界条件的设置对于时域仿真的准确性和收敛性也非常重要。
在HFSS中，可以使用Absorbing Boundary Condition (ABC)或Perfectly Matched Layer (PML)等边界条件来吸收边界反射，并提高仿真的准确性。
根据具体的仿真情况选择合适的边界条件，并合理设置边界条件的参数。
HFSS指导第五章求解过程及设定[1]
![HFSS指导第五章求解过程及设定[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d0e311d259f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e9244e.png)
第五章：求解过程及设定§5.1 求解过程：与前面的处理过程不同，求解过程大多数都是自动完成的。
一旦问题被正确地设定，HFSS将自动完成全部或一次跨过几个步骤的求解过程。
开始求解过程，只需要点击HFSS 模型树中的Analysis并且选择Analyze。
由于求解设置直接影响求解过程，所以浏览本章是非常重要的。
仔细研究求解过程，可以揭示三个主要部分。
a.初始解：包括网格生成，在点频的端口解和全解。
b.自适应加密网格循环：加密网格并在初始解指定的频率求全解直到收敛为止。
c.频率扫描：利用自适应加密循环产生的网格计算扫频响应。
下图勾画出求解过程每一步完成的内容。
§5.2监视收敛：只需要在HFSS模型树点击Analysis/Setup/Convergence，你就可以观察整个求解过程的收敛情况。
Convergence栏被用来显示标志收敛的数据表格或曲线信息。
§5.3 Profile数据在求解过程中或求解完成后的任何时刻，你都能够检验计算中使用的资源或Profile数据。
这些数据记录在求解过程中使用的资源。
Profile栏显示的数据基本上是求解过程中HFSS 完成任务的记录。
这个记录指出了每完成一项任务所占用的时间，需要的内存和硬盘空间等信息。
表中，Task—列出了求解过程中所完成的软件模块任务和类型。
例如：Task栏中mesh3d_adapt, mesh3d是软件模块。
该模块自适应地细分网格。
表中，a.Real Time—完成任务花费的实际时间。
b.CPU Time—完成任务花费的CPU时间。
c.Memory—完成任务时本机使用的峰值内存。
d.该值包括所有同时运行程序所占用的内存，并不是仅仅限于HFSS。
rmation—有关解算的一般信息，包括划分网格使用的四面体数量等。
§5.4 Matrix Data：求解完成后，通过点击Analysis/Setup1/Matrix Data就可以浏览Matrix Data。
HFSS13求解器设置
HFSS13的基本设置分类求解前处理求解设置.后处理4-2HFSS 的求解设置Ø边界设置主要选项ØAssign ØReassign ØDelete All ØVisualization ØReprioritizeØEdit Global Material Environment Ø激励设置主要选项Assign4-5ØØEdit Impedance Multi…ØReassign ØDelete All ØVisualization ØReorder Matrix求解设置ØAdd Solution Setup4-6求解设置4-7HFSSv11：Solution Order Ø不同求解阶数对应的网格和网格上的场4-9HFSSv11：Higher Order SolutionØSolution Order的选择对于大而均匀的结构，SecondOrder网格更大、相应地，网格数量少，矩阵小，计算效率更高可以结合迭代法矩阵求解器4-10Higher Order Solution4-114-12求解阶数设置的一般原则4-13 Solution Order的选择4-14Iterative Solver4-16Poor convergence for iterative solver, switching to direct solver…4-18Iterative Solver和Second Order4-19Max Delta S含义4-21 Max Delta S与自适应求解4-22自适应网格生成的过程4-23网格数量与S参数求解结果4-24网格数量与S参数求解结果4-25网格的增加比例与收敛性4-26自适应网格增加的比例4-27Discrete Sweep4-29 Fast Sweep4-30Interpolating Sweep4-31扫频算法与求解频率的设置4-32HFSS的网格设置Ø网格设置4-344-35表面近似选项的定义Ø表面偏移（Surface Deviation）：表面偏移是四面体表面与真实曲线几何体表面之间的最大间隔。
HFSS场计算器使用指南
HFSS场计算器使用指南HFSS（High Frequency Structure Simulator）是由ANSYS公司开发的一款用于高频电磁场仿真和设计的软件。
它是目前业界领先的电磁仿真工具之一，广泛应用于微波、射频、天线和高速信号完整性等领域的设计和分析。
本文将介绍HFSS场计算器的使用指南，帮助初学者快速上手并进行有效的电磁场仿真。
一.HFSS简介1.HFSS是什么？HFSS是一款基于有限元方法（Finite Element Method，FEM）的电磁场仿真软件。
它可以对电磁场进行三维建模、仿真和分析，帮助设计师评估设计的性能、优化设计参数以及解决电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）等问题。
2.HFSS的特点HFSS具有以下突出特点：-高精度：采用高精度的数值算法，精确计算微波和射频器件的电磁场分布；-广泛的功能：支持多种不同频段、不同结构和材料的仿真；-用户友好的图形用户界面（GUI）：直观的操作界面，易于学习和使用；-高效的求解器：采用高效的求解器，提供快速的仿真结果。
二.HFSS场计算器的使用指南1.创建新项目打开HFSS软件，点击"File"->"New"->"Project"，输入项目名称，并选择合适的单位系统（如米制系统）。
2.建立模型在"Project Manager"中右键点击"Models"，选择"Insert"->"Design"->"Model"，可以选择不同的模型创建方式，如导入CAD文件、手动创建等。
3.创建几何体选择"Modeler"，可以通过"Draw"工具栏创建几何体，如直线、矩形、圆形等。
也可以通过导入CAD文件创建几何体。
4.设置材料属性在"Modeler"中选择几何体，点击右键选择"Assign Material"，选择适合的材料属性，可以从材料库中选择，也可以自定义材料属性。
HFSS求解设置技巧
品质因数误差（％） 2 1 0 -1
Delta Q
HFSS 8.0 HFSS 9.0 CST 5.0
-2 -3 -4 -5 -6 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18
1-4
何处设置自适应频率点
1-5
什么条件下设置初始网格和人工设置网格
1-6
如何判断解收敛
1-7
通过Delta-S判断收敛
•
1-3
如何设置自适应网格
谐振频率误差 （％）
Delta F (%)
• Requested Passes Numbers 8～12
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18 CST 5.0 HFSS 9.0 HFSS 8.0
• Tel Refinement 20～30％ • Max Delta S/F 0.02~0.002
收敛不好
收敛较好
1-8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱhank You !
1-9
模型设置技巧
电子科技大学 贾宝富
1-1
求解设置的一些问题
• • • • • 自动划分网格 如何设置自适应网格 何处设置自适应频率点 什么条件下设置初始网格和人工设置网格 如何判断解收敛
1-2
自动划分网格（ Adaptive Meshing ）
• Automatically generate mesh based on wavelength – “Lambda refinement” results in tetrahedra of about /4 in free space Adaptively refine the mesh to optimize tetrahedron size/ distribution to the field behavior – Solve Maxwell’s equations to obtain field solution – Refine mesh based on error analysis of each tetrahedron’s fields – Solve for fields and compare with prior solution. – Iterate until stopping criterion is met
HFSS基础培训课程求解设置
根据仿真需求设置求解频率和扫频范围，确 保覆盖所关心的频率范围。
设定收敛条件和最大迭代次数
选择合适的激励源和边界条件
设定合适的收敛条件和最大迭代次数，以确 保仿真能够在合理的时间内收敛到稳定解。
根据仿真模型选择合适的激励源和边界条件， 以确保仿真结果的正确性。
求解设置的注意事项
避免过度细化网格
过度细化网格会导致仿真时间增加， 甚至可能导致无法收敛的情况。因此， 在求解设置中要合理控制网格的细化 程度。
提高仿真效率
02
适当的求解设置可以加快仿真速度，提高仿真效率，从而节省
时间和计算资源。
避免不必要的错误和警告
03
合理的求解设置可以避免因设置不当而导致的错误和警告，提
高仿真过程的顺畅度。
求解设置的基本流程
Байду номын сангаас
确定求解类型和求解器
设置求解频率和扫频范围
根据仿真需求选择合适的求解类型和求解器， 如频域求解、时域求解等。
布情况。
动画演示
通过动画演示的方式展示电磁波 的传播过程、设备工作状态等，
增强理解效果。
06 常见问题及解决 方案
求解设置中的常见问题
1 2 3
求解类型选择不当 对于不同的电磁场问题，需要选择适当的求解类 型，如频域、时域等。选择不当可能导致求解结 果不准确或无法收敛。
求解参数设置不合理 包括求解频率、收敛标准、迭代次数等参数的设 置。不合理的参数设置可能导致求解过程缓慢或 无法收敛。
边界条件设置错误 边界条件的设置对于求解结果的准确性至关重要。 错误的边界条件设置可能导致求解失败或结果不 准确。
问题解决方案
针对求解类型选择不当的问题，应仔细 分析电磁场问题的类型，选择适当的求 解类型。例如，对于谐振腔问题，应选 择频域求解；对于瞬态问题，应选择时
HFSS场计算器使用指南
HFSS场计算器使用指南HFSS场计算器使用指南1、介绍1.1 背景信息1.2 目的和范围2、安装和启动2.1 硬件和软件要求2.2 安装步骤2.3 启动程序3、用户界面3.1 主界面概述3.2 菜单栏和工具栏3.3 工作区域和视图控制3.4 参数设置和输入4、创建模型4.1 创建几何形状4.2 定义材料属性4.3 设定边界条件5、设置场计算选项5.1 选择求解器类型5.2 设定求解器参数5.3 设置求解器的收敛准则5.4 选择场分析类型6、运行场计算6.1 预处理步骤6.2 设定计算域和网格精度 6.3 运行场计算过程6.4 后处理结果7、优化设计7.1 设定设计参数7.2 定义目标函数和约束条件 7.3 运行优化算法7.4 分析优化结果8、故障排除8.1 常见问题和解决方案8.2 参考文档和资源9、附件- 示例模型文件- 用户手册附录:1、法律名词及注释- HFSS：高频结构仿真软件 (High Frequency Structure Simulator)- 场计算器：用于解决电磁场问题的软件工具- 几何形状：描述实体、面和边的几何图形- 材料属性：描述介质的电磁特性，如介电常数、导电性等 - 边界条件：描述模型边界上的物理特性，如边界反射、吸收等- 求解器：用于数值求解和计算电磁场分布的算法和方法- 收敛准则：判断求解器结果是否足够精确的判据- 场分析类型：根据问题需求，选择正确的场计算方法 - 优化设计：通过调整设计参数来优化电磁场性能- 目标函数：优化设计中要最小化或最大化的性能指标 - 约束条件：限制优化设计的约束条件，如尺寸、能耗等2、本文档结束 \。
hfss计算天线s11参数的算法
hfss计算天线s11参数的算法
HFSS（高频结构模拟器）是一种电磁场仿真软件，用于分析和设计高频和微波器件，包括天线。
在HFSS中计算天线的S11参数通常需要以下步骤和算法：
1. 建立几何模型，首先，需要使用HFSS软件建立天线的几何模型。
这包括定义天线的形状、尺寸和材料等参数。
2. 设置边界条件，在建立几何模型后，需要设置适当的边界条件，如边界类型、边界条件和激励方式等。
这些边界条件将影响
S11参数的计算结果。
3. 离散化网格，HFSS会将几何模型离散化为有限元网格，以便进行电磁场的求解。
在计算S11参数时，需要确保网格的密度和分布能够准确地捕捉天线的特性。
4. 设置频率范围，S11参数是随着频率变化的，因此需要在HFSS中设置计算的频率范围，通常是通过设置频率扫描或频率点来实现。
5. 求解电磁场，一旦设置好了模型、边界条件和频率范围，HFSS将求解电磁场分布，并计算S参数。
在计算S11参数时，HFSS
会考虑天线的输入端口和辐射特性，以及与外界的匹配情况。
6. 分析结果，最后，需要分析HFSS计算得到的S11参数结果。
这可能涉及到对S参数曲线的图形化显示、频率特性的分析以及参
数对天线性能的影响等方面。
总的来说，HFSS计算天线S11参数的算法涉及建立几何模型、
设置边界条件、离散化网格、设置频率范围、求解电磁场和分析结
果等多个步骤。
这些步骤需要综合考虑天线的物理特性和电磁场行为，以确保得到准确的S11参数结果。
hfss 参数
HFSS参数什么是HFSS？HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一种基于有限元分析（FEM）的电磁场模拟软件，由美国ANSYS公司开发。
它主要用于解决高频电磁问题，如微波、射频和毫米波等领域的电磁场分析和设计。
HFSS提供了强大的建模和仿真工具，可以对各种复杂的电磁结构进行分析，包括天线、滤波器、微带线、PCB板、波导等。
通过HFSS，用户可以预测设备的性能并优化设计，从而提高产品的可靠性和效率。
HFSS参数设置在使用HFSS进行仿真前，需要进行一些参数设置以满足特定需求。
下面将介绍一些常见的HFSS参数设置。
1. 尺寸和网格设置在建模过程中，需要为模型设置几何尺寸和网格密度。
尺寸设置涉及到物体的几何形状和大小，而网格密度则决定了仿真结果的精度与计算时间之间的权衡。
对于尺寸设置，可以直接输入具体数值或使用变量来表示。
在复杂结构中，还可以使用多个变量来表示不同部分的尺寸，以便在后续设计中进行调整。
网格设置包括两个方面：网格类型和网格密度。
HFSS提供了多种网格类型，如自适应网格、三角形网格和四边形网格等。
选择合适的网格类型可以提高仿真结果的准确性。
2. 材料属性在HFSS中，材料属性是非常重要的。
不同材料具有不同的电磁特性，如介电常数、导电率和磁导率等。
正确设置材料属性可以使仿真结果更加准确。
HFSS内置了一些常见材料的属性数据，用户可以直接选择使用。
如果需要使用其他材料，可以手动输入其属性数据或导入外部数据库。
3. 激励设置在进行仿真前，需要为模型设置激励源。
激励源决定了模型中电磁场的分布情况。
HFSS提供了多种激励源选项，如点源、面源和线源等。
用户可以根据具体需求选择合适的激励源，并设置其参数，如频率、功率和相位等。
4. 边界条件边界条件是指模型周围的边界如何处理。
边界条件对于仿真结果的精度有重要影响。
HFSS提供了多种边界条件选项，如吸收边界、导电边界和周期性边界等。
06_HFSS的求解器
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
适合中大规模矩阵求解，内存消耗少、 在内存资源一定的情况下，求解更大规模的 问题
4-8
HFSSv11：Solution Order
不同求解阶数对应的网格和网格上的场
4-9
HFSSv11：Higher Order Solution Solution Order的选择
对于大而均匀的结构，Second Order网格更大、相应地，网格 数量少，矩阵小，计算效率更高 可以结合迭代法矩阵求解器
4-10
Higher Order Solution
4-11
4-12
求解阶数设置的一般原则
4-13
Solution Order的选择
4-14
HFSSv11 起：两种矩阵求解算法
Driven Modal Driven Terminal Eigenmode
Validation Checking
用于检验模型的可行性
4-3
Байду номын сангаас
设置解算类型： 设置解算类型：
设置解算类型： 设置解算类型：
本节将介绍如何设置解算类型。解算类型决定求解结果的类型， 确定如何激励和收敛。HFSS有以下几种解算类型： 模式驱动（Driven Modal）：这种解算类型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。 终端驱动（Driven Terminal）: 这种解算类型计算以终端为基础 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。 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 。
hfss 边界条件 激励源 求解类型
hfss 边界条件激励源求解类型HFSS（高频结构模拟软件）是一款由ANSYS公司开发的用于高频电磁场仿真的软件工具。
在HFSS中，边界条件、激励源和求解类型是模拟过程中的三个核心组成部分，它们对于模拟结果的精确性和准确性起着至关重要的作用。
下面将详细介绍这三个方面。
一、边界条件：边界条件是HFSS仿真中必不可少的一部分，它定义了模型的外表面上的电场和磁场的特征。
边界条件的正确选择对于得到准确的仿真结果非常重要。
1.电气边界条件：用于模拟导体物体，如金属或导体材料。
常见的电气边界条件包括完美导体（PEC）边界和第二类边界。
PEC边界将电场完全反射，不允许电场进入金属物体。
第二类边界可以模拟电场的入射和反射。
2.磁气边界条件：用于模拟磁性物体，如铁、钕铁硼等材料。
常见的磁气边界条件包括完美磁导体（PMC）边界和第二类边界。
PMC边界将磁场完全反射，不允许磁场进入磁性物体。
第二类边界可以模拟磁场的入射和反射。
3.边界层设置：边界层是在模拟中用于减小模型表面的边界效应的虚拟区域。
边界层的存在可以使HFSS仿真结果更加准确。
边界层的厚度可以根据模拟的频率和模型的性质进行设置。
二、激励源：激励源是指在电磁场仿真中用来产生电场或磁场的信号源。
激励源的选择和定义直接影响着仿真结果的正确性和真实性。
1.传输线激励：用于模拟传输线上的信号传播。
常见的传输线激励包括单端端口、双端端口、共模和差模激励。
可以根据模型需要选择不同的传输线激励。
2.波导激励：用于模拟波导中的电场和磁场传播。
常见的波导激励包括矩形波导、圆柱波导、圆锥波导等。
可以根据波导类型和模型要求选择相应的波导激励。
3.点源激励：用于模拟点源辐射电磁波的情况。
点源激励常用于天线设计中，可以通过设置辐射模式、功率等参数来定义。
4.表面激励：用于模拟在模型表面处施加电场或磁场的情况。
表面激励可以用于模拟天线的近场辐射特性、微带线结构的电磁响应等。
三、求解类型：求解类型是指在HFSS中用于解决模拟问题的数值方法。
HFSS经典教程超好的参考资料
在General选项卡旳设置如下，完毕后点击【拟定】按 钮
最终，检验完整性和正确性，然后在 OptimizationSetup1项，从弹出菜单项选择择【Analyze】 运营仿真，得到分析成果如下
总结
从学习hfss软件以来，已能基本掌握设计仿真功能。 在不断旳使用中掌握了诸多技巧，对这个软件也是越 来越熟练。 但也仍有部分不足，主要体目前： 1、因为操作得比较少，对多变量旳优化经验不足 2、对边界旳设置了解不够透彻 3、鼓励设置方面还要加强
定义输出变量
定义输出变量power1、 power2、 power3分别表达端口1、 2、3旳输入/输出功率。选择Setup Sweep Analysis对话框旳 Calculations选项卡，单击【Setup Calculation】按钮，在打 开旳对话框单击【Output Variables】按钮，定义和添加输 出变量，定义成果如图：
在Solution Frequency项输入10，其他项默认不变
添加扫频设置
展开Analysis节点，右键单击前面添加旳Setup1，在 弹出旳菜单中点击【Add Frequency Sweep…】,打开 如下对话框，设置如图
至此，一种简朴旳模型建立起来，点击【HFSS】→ 【Validation Check】检验设计旳完整性和正确性，假如各 项前都是绿色旳勾则表达设计没有错误。如下图所示
在上图中，点击【New Report】按钮，即可绘制出S11、 S12、S13幅度随频率变化旳曲线，如图所示
查看表面电场分布
选择模型旳上表面，在该表面上点击右键，从快捷菜单中选 择【Plot Fields】→【E】 →【Mag_E】，打开Create Field Plot对话框。对话框全部设置保持不变，单击【Done】按钮， 此时选中旳模型上表面会显示出场旳分布情况，如图所示
HFSS边界条件设置
用Ansof t HFS S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 Ans oft H SS 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，Anso ft HS S 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，Ansof t HSS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， An softHSS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。
§2.2一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§2.3 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。
hfss中文教程 078-099 求解设置
当网格细化后，系统会重复这一过程，直到收敛。
三. 收敛性
每步自适应迭代后，HFSS都会自动对比当前S参数和前一次的S参数。如果S参数变化很小， 则认为求解收敛，当前或上次的网格就可以用来设定扫频范围了。如果求解不收敛，则认为上次 划分的网格不如当前的网格划分。在这种情况下如果要设置扫频范围的话，Ansoft HFSS会使用上 次的网格划分结果。
如果器件的特性远超过Fknee，在采用高频直到收敛也并无不利之处。然而在实际的问 题中（10-40Gb/s），设计的难处在于如何使器件工作在Fknee频率之上。
对于那些带宽很宽的扫描来说，需要使用插频扫描。这种扫描基于离散扫描。但它自 动采用合适的离散点和曲线拟合。所以它比离散扫描需要的点数更少。插频扫描也可用于 多项式近似或有理函数中。因此他也可用于打断扫描。上至F knee 频率，多项式近似更准确， 高于这个频率，则有理函数求解更精确。插频扫描总是穿过开始和截止频率点的，所以如 果你不改变网格必须确保开始和截止频率在扫描频率之中。
第二章 Ansoft HFSS 求解设置
第二章 Ansoft HFSS 求解设置
本章将详细论述 Ansoft HFSS v.10.0 中的求解功能，例如：
求解设置
谐振频率 收敛性； 网格初始化； 扫描-属性和扫描类型。
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HFSS基础培训课程——求解设置
网格数：3600 未知量： 21000
网格数：1700 未知量： 29000
© 2011 ANSYS, Inc. All rights reserved.
7
ANSYS, Inc. Proprietary
阶数选择与求解时间的关系
•HFSS电磁场有限元求解采用四面体网格剖 分，在每个网格上求解Maxwell方程组 •求解时间与网格数量、由网格生成的矩阵大 小、矩阵的稀疏程度相关 •要根据计算模型的具体情况进行选择 •１阶求解（默认）适合于大多数情况
Solution Order的选择
• 求解阶数的设置方法
– 在Setup的[Option]选项卡中设置
© 2011 ANSYS, Inc. All rights reserved.
11
ANSYS, Inc. Proprietary
HFSS v11 起：两种矩阵求解算法
• Direct Solver
proprietary为了更好地体现电磁场在模型中的传输特性求解频率solutionfrequency推荐设置为滤波器的通带中心或天线的一个较高的工作频率上离散扫频discrete和插值扫频interpolatingsweep求解频率设置为扫频范围的偏高处利用较高求解频率产生的较多网格确保求解精度fastsweep扫频的算法特点使得误差离开求解频率越远精度越低求解频率设置为扫频范围的中心扫频算法与求解频率的设置2011ansysinc
HFSS 基础培训教程
求解设置
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HFSS设计流程
Design
HFSS求解模式
1、从help的解释来看，Eigenmode solution主要用于谐振结构,而Driven Modal和Driven Terminal主要用于传输线、波导，包括天线等结构。
主要区别一下前两个:如果需要仿真的结构是多导体结构（如同轴线)，可以传播TEM模,存在电压和电流的定义，这样就可以用电压波和电流波来描述该传输线，可以使用Driven Terminal模式。
但如果需要仿真的结构是单导体结构如矩形，柱形波导，则沿线电压、电流不再有定义,只能用网络理论中的内向波、外向波描述端口的性质,此时用Driven Modal。
对于微带，传播模式是准TEM模，按help 的解释应该用Driven Modal，但在ansoft的full-book对port的解释中又有这样一句:For structures like coupled transmission lines or connectors，which support multiple，quasi—TEM modes of propagation, it is often desirable to compute the Terminal S—Parameters.可见用Driven Terminal还是可以的。
个人感觉这两个选项的名字取得确实很难让人理解.在网上看到也有人用计算速度来区别这两个选项,个人认为至少是不全面的。
对于计算速度是否真有差别，需要试验一下。
2、关于driven modal 与driven terminal 的理解1） driven modal 模式驱动，所谓模式驱动就是hfss根据用户所定义的模式数目求解端口模式数目及场分布,并为每个模式分配相等的功率，仿真时用端口场分布做为边界条件对内部进行求解,默认端口阻抗为Zpi 无须定义积分线来求解电压, S参量用入射反射功率来表示2）对于分析偶合传输线等一个端口上有多个终端，而求解终端之间偶合问题的模型，driven modal 是不适合的.应用driventerminal ,这里以微带偶合传输线为例子说明这个问题在这个端口上tem波有两种模式 1.偶模:V1=V2 2.奇模. V1=—V2 （V1为导体1对接地板等效电压，V2为导体2对接地板等效电压) 如果用driven modal求结则这两种模式分别被赋予相等功率，而求解出的S11则是整个端口上的每一种模式的反射情况,而不能直接求出两线的偶合状况（例如只激励导体1,求导体2上的端口电压)这显然是不合适的.(关于偶合传输线问题详情见microwave engineering edition 3 7。
HFSS高级教程2
如何在HFSS 9.0 中使用参扫，优化和灵敏度分析第一章 概述1.1 变量的设置在HFSS 9.0 中使用参数扫描和优化的方法比起HFSS 8.0 要简单的多。
但是在使用之前有一个概念必须搞清。
如果需要使用参数扫描和优化功能，首先要用到的就是“变量”这个概念。
给一个变量设置不同的数值，就可以不同的仿真结果，并且依据这个结果可以进行下一步的优化工作。
1.1.1 全局变量和局部变量变量在HFSS 9.0 中有两个级别：1.全局变量，也叫项目变量；2.本地变量，也叫当前变量。
两者的区别是，全局变量的变化将影响整个设计中的各个步骤将要用到或间接用到的步骤。
而本地变量只影响当前设置的项目。
从下面的图例中可以看到两者的不同。
假如有一个差分线模型，用它来分析差分特性阻抗。
已知导线间的宽度可以影响这个阻抗数值，因此可以将导线宽度作为一个变量：W。
如果将W 作为本地变量，将出现一个如图1 所示的现象：图1A 图1B图1 中，有一对差分线，定义了W 为局部变量。
由于要求解差分阻抗，所以必须对这一对导线建立两个端口，并设置负载线，见图1A。
那么在修改了W 的数值，如果W 加大，导线2 将右移，但是它的端口上的负载线并不移动，图1B。
这样将造成解算数据的错误。
出现这种现象的原因是，W 是在建立导线2 模型的时候确定的本地变量；而负载线是在进行端口设置时做的，它与模型建立是间接关系。
因W 变量变化导致的导线2 移动，并不影响到负载线。
但是如果将W 设置成了全局变量，那么因W 变量变化导致的导线2 移动时，负载线也将移动（图2）。
图21.1.2求解过程扫描的设置对于参数扫描过程，可以进行扫描的设置，得到不同参数下的数条曲线。
对于优化来讲，一般应将扫描设置取消。
优化是指在一个确定的条件下优化某一个参数，如果再进行频率扫描优化效果的唯一性不便体现，而且将花费大量的硬件资源。
第二节 本练习的说明在下面的章节中，有4 个例题（E:\Maxwell\HFSS90\Mic_w\...）：例题1: 简单微带线结构模型。
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1-3
如何设置自适应网格
谐振频率误差 （％）
Delta F (%)
• Requested Passes Numbers 8～12
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18 CST 5.0 HFSS 9.0 HFSS 8.0
• Tel Refinement 20～30％ • Max Delta S/F 0.02~0.002
收敛不好
收敛较好
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Thank You !
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模型设置技巧
电子科技大学 贾宝富
1-1
求解设置的一些问题
• • • • • 自动划分网格 如何设置自适应网格 何处设置自适应频率点 什么条件下设置初始网格和人工设置网格 如何判断解收敛
1-2
自动划分网格（ Adaptive Meshing ）
• Automatically generate mesh based on wavelength – “Lambda refinement” results in tetrahedra of about /4 in free space Adaptively refine the mesh to optimize tetrahedron size/ distribution to the field behavior – Solve Maxwell’s equations to obtain field solution – Refine mesh based on error analysis of each tetrahedron’s fields – Solve for fields and compare with prior solution. – Iterate until stopping criterion is met
品质因数误差（％） 2 1 0 -1
Delta Q
HFSS 8.0 HFSS 9.0 CST 5.0
-2 -3 -4 -5 -6 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18
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何处设置自适应频率点
1-5
什么条件下设置初始网格和人工设置网格
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如何判断解收敛
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Hale Waihona Puke 通过Delta-S判断收敛