hfss如何建立模型
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1-30
布尔运算 (CST)
立方体“加”圆球
CST MWS共提供了加、减、相交和插入四种布尔运算 两物体“相交”
两不同材料物体 （立方体和圆球）
立方体“减”圆球
进行不同布尔运算后的结果
将圆球“插入”立方体 （裁减）
1-31
布尔运算－操作步骤
现以立方体“减”圆球为例，来说明布尔运算的操作步骤
1. 原始两不同材料物体
5. 回车确定
4. 选择第二个物体（圆球）
2. 选择第一个物体（立方体）
3. 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects->Boolean->Subtract
1-32
Working Coordnate System
• Working CS (HFSS)
1-33
1-34
工作坐标系－概述
CST MWS中有两套坐标系统
9. 将WCS沿V轴旋转30°
10. 在WCS下创建圆柱
11. 在Overlap提示框中将二者相加
12. 最终效果
1-38
Draw Equation Based Curve
1-39
Draw Equation Based Surface
1-40
由解析曲线生成旋转体
1) 执行宏命令
Construct / Create 2D-Curve analytical (xy/uv)
掏空
“掏空”功能对很多物体（如波导，喇叭，抛物面天线等）的建模都极为方便
1. 原始物体
5. 最终结果
4. 设置参数
2. 分别选中前后两个面
“壳”的创建方向
“壳”厚度
3. 从主菜单选择 2、Objects->Shell Solid or Thicken Sheet
1-46
参数化建模
• 在HFSS和CST中都可以参数化建模。 • 参数化建模可以方便以后的参数扫描和优
现用一立方体上倾斜圆柱的创建过程来举例说明WCS的用法
1. 全局坐标系下的立方体
2. 绕Z轴旋转30°
3. 激活WCS，选中顶面
4. 让WCS与顶面对齐
续 1-36
工作坐标系－应用举例（2）
5. 选中顶点
6. 让WCS与顶点对齐
7. 选中棱边
8. 让WCS与棱边对齐
续 1-37
工作坐标系－应用举例（3）
Import From a File
• HFSS
1-15
1-16
1-17
手工绘制仿真模型？
1-18
HFSS的画线菜单
1-19
1-20
Draw Geometry
HFSS
CST
• Basic Geometry
– Line – Face – Solid
1-21
1-22
Draw Geometry
• 在四种基本类型中只有实体具有材料属性。点、线和面没 有材料属性。在四种基本类型中只有面和实体的表面可以 赋边界。
• 建立模型并不是简单地照搬，应去掉与电磁特性无关的部 分。建立和简化模型需要利用电磁场和微波技术的基本概 念。
1-2
HFSS的基本界面
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
什么是仿真模型？
0.2 cm
0.45 cm
0.8 cm 2.8 cm
1.0 cm
1-52
习题二、 Waveguide Loaded Cylindrical Cavity
Cylindrical Cavity
Waveguide
Dielectric Rod
εrPLEXI=2.7; Tgδ=0.0037; σwall=4.7×108 S/m
如何设置仿真模型
电子科技大学 贾宝富
1-1
引言
• 建立三维仿真模型的过程与绘制三维工程图类似。通常用 一些基本元件构造复杂结构。基本元件可以分成点、线、 面和实体四种基本类性。每种类型又包含多种基本元素例 如，面类中矩形、圆形、多边形、椭圆形和由函数定义的 面等。
• 每种基本类型又可以通过平拉、旋转等操作转换。例如， 线经过平拉转换成面。面经过平拉转换成实体。
说明:
MWS也可使用变量
2) 在历史记录中可以编辑方程:
对解析结构进行优化
enter your function and update history
For xxx = 1.5 To 10 STEP 0.5
yyy = 3*aaa/xxx + Sin(xxx^2)
3) 使用捕捉功能对解析曲线闭合
4) 由源自文库到面
1. 创建半径为2，长为5的圆柱体
2. 点击工具栏上图标
或从主菜单选择 Edit->Parameters
激活参数输入框
续
1-49
参数化结构（2）
3. 在弹出窗口中输入如下数据，定义结构参数
4. 选中圆柱，从右键菜单
中选择 Properties
然后选中圆柱定义项
点击“编辑”
5. 用刚定义的变量 代替原有的常数 点击OK按钮确定
1-53
习题二、
1-54
习题三、魔T
A=22.86mm
B=10.16mm
L=40mm
L
b a 2*L
1-55
知识回顾 Knowledge Review
1-56
1. 全局坐标系（X，Y，Z）
很多功能只针对它有效；
VS.
2. 工作坐标系（U，V，W） （简称WGS）
可方便的用它创建倾斜物体
全局坐标系
工作坐标系
所有WCS指令含义见下：
将WCS与所选面对齐
将WCS与所选棱边对齐
开/关WCS
旋转WCS
平移WCS
将WCS与所选点对齐
将WCS与所选3点对齐
1-35
工作坐标系－应用举例（1）
1-28
结构变换－窗口详解
平移
操
作 放缩
类 别
旋转
镜像
是否以物体重心 为变换基点
变换重复次数
原物体是否保留 新物体是否单独命名
变换基点 特定参数
（随操作而异）
新物体材料设置
1-29
结构变换－效果举例
两次平移 （保留原物体）
原始物体
Z向缩小一半
四次平移 （不保留原物体）
依XOY平面镜像
绕X轴旋转90°
• Transform
– Line->Face – Face->solid
1-23
旋转结构－螺旋的建模
1. 定义要旋转的截面
2. 旋转
3. 预览
定义旋转轴线.
- 椭圆截面 - 半径比 = 3
定义整个螺旋的圈数和高度. NOTE: 旋转方向依赖右手法则
4. 确定
5. 删掉刚才选的虚拟截面, 按 (D)
1-24
拉伸生成扭曲波导
选择面
锥度角 = -5 度
1-25
基本3D结构汇总
球体
圆锥
圆柱
圆环 旋转
方块
椭圆柱
拉伸
1-26
Boolean (HFSS)
• Boolean
1-27
Geometry Transform (HFSS)
• Transform
– Arrange
– Duplicate
– Scale
参数填入位置
圆柱定义项
续 1-50
参数化结构（3）
6. 更新后的圆柱形状保持不变
7. 再次点击参数图标
将半径更改为1
并点击“更新”
圆柱半径
总结： 根据同样的步骤 将关键的结构尺寸参数化 可以使日后的结构修改极为便利
8. 更新后圆柱形状发生变化
“更新”按钮
1-51
习题一、Coaxial Section with a Bulge
化。所以应当养成参数化建模的习惯。 • 在HFSS中参数分成全局变量（Project
Variables）和局部变量（Local Variables） 两种。 • 可以在建模之前输入变量，也可以边建模 边输入变量。
1-47
Draw a Cylinder
记住必须输 入单位
1-48
参数化结构（1）
CST MWS中，几乎所有的输入数据都可以参数化 参数化后，结构修改，参数扫描，性能优化等功能实施都极为便利 现以结构的参数化为例来进行说明
4.a 设置倒角宽度
3.a 倒直角 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects->Chamfer Edges
1-44
选择要连接的2个面，以 生产新的结构物体
渐变操作
渐变操作
选择 -> Loft...
新物体的轮廓结构是根据 原来所选的面渐变而得的
说明: 即使2个参考面 不平行也可以操作
1-45
1-8
1-9
1-10
1-11
1-12
导入模型？
1-13
Import From a File
• HFSS和CST都 可以从其它软 件导入2D或3D 图形。
• 导入的模型一 般不能参数化， 不能修改。
• 一般不提倡导 入模型
– 多数零件都是 金属件，计算 的场在介质中；
– 零件有公差。
1-14
5) 旋转
1-41
Fillet the selected Edge
1-42
Chamfer the selected Edge
1-43
1. 原始物体
倒角
4.b 设置倒角半径
5. 最终结果
2. 选中要倒角的棱边
3.b 倒圆角 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects->Blend Edges
布尔运算 (CST)
立方体“加”圆球
CST MWS共提供了加、减、相交和插入四种布尔运算 两物体“相交”
两不同材料物体 （立方体和圆球）
立方体“减”圆球
进行不同布尔运算后的结果
将圆球“插入”立方体 （裁减）
1-31
布尔运算－操作步骤
现以立方体“减”圆球为例，来说明布尔运算的操作步骤
1. 原始两不同材料物体
5. 回车确定
4. 选择第二个物体（圆球）
2. 选择第一个物体（立方体）
3. 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects->Boolean->Subtract
1-32
Working Coordnate System
• Working CS (HFSS)
1-33
1-34
工作坐标系－概述
CST MWS中有两套坐标系统
9. 将WCS沿V轴旋转30°
10. 在WCS下创建圆柱
11. 在Overlap提示框中将二者相加
12. 最终效果
1-38
Draw Equation Based Curve
1-39
Draw Equation Based Surface
1-40
由解析曲线生成旋转体
1) 执行宏命令
Construct / Create 2D-Curve analytical (xy/uv)
掏空
“掏空”功能对很多物体（如波导，喇叭，抛物面天线等）的建模都极为方便
1. 原始物体
5. 最终结果
4. 设置参数
2. 分别选中前后两个面
“壳”的创建方向
“壳”厚度
3. 从主菜单选择 2、Objects->Shell Solid or Thicken Sheet
1-46
参数化建模
• 在HFSS和CST中都可以参数化建模。 • 参数化建模可以方便以后的参数扫描和优
现用一立方体上倾斜圆柱的创建过程来举例说明WCS的用法
1. 全局坐标系下的立方体
2. 绕Z轴旋转30°
3. 激活WCS，选中顶面
4. 让WCS与顶面对齐
续 1-36
工作坐标系－应用举例（2）
5. 选中顶点
6. 让WCS与顶点对齐
7. 选中棱边
8. 让WCS与棱边对齐
续 1-37
工作坐标系－应用举例（3）
Import From a File
• HFSS
1-15
1-16
1-17
手工绘制仿真模型？
1-18
HFSS的画线菜单
1-19
1-20
Draw Geometry
HFSS
CST
• Basic Geometry
– Line – Face – Solid
1-21
1-22
Draw Geometry
• 在四种基本类型中只有实体具有材料属性。点、线和面没 有材料属性。在四种基本类型中只有面和实体的表面可以 赋边界。
• 建立模型并不是简单地照搬，应去掉与电磁特性无关的部 分。建立和简化模型需要利用电磁场和微波技术的基本概 念。
1-2
HFSS的基本界面
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
什么是仿真模型？
0.2 cm
0.45 cm
0.8 cm 2.8 cm
1.0 cm
1-52
习题二、 Waveguide Loaded Cylindrical Cavity
Cylindrical Cavity
Waveguide
Dielectric Rod
εrPLEXI=2.7; Tgδ=0.0037; σwall=4.7×108 S/m
如何设置仿真模型
电子科技大学 贾宝富
1-1
引言
• 建立三维仿真模型的过程与绘制三维工程图类似。通常用 一些基本元件构造复杂结构。基本元件可以分成点、线、 面和实体四种基本类性。每种类型又包含多种基本元素例 如，面类中矩形、圆形、多边形、椭圆形和由函数定义的 面等。
• 每种基本类型又可以通过平拉、旋转等操作转换。例如， 线经过平拉转换成面。面经过平拉转换成实体。
说明:
MWS也可使用变量
2) 在历史记录中可以编辑方程:
对解析结构进行优化
enter your function and update history
For xxx = 1.5 To 10 STEP 0.5
yyy = 3*aaa/xxx + Sin(xxx^2)
3) 使用捕捉功能对解析曲线闭合
4) 由源自文库到面
1. 创建半径为2，长为5的圆柱体
2. 点击工具栏上图标
或从主菜单选择 Edit->Parameters
激活参数输入框
续
1-49
参数化结构（2）
3. 在弹出窗口中输入如下数据，定义结构参数
4. 选中圆柱，从右键菜单
中选择 Properties
然后选中圆柱定义项
点击“编辑”
5. 用刚定义的变量 代替原有的常数 点击OK按钮确定
1-53
习题二、
1-54
习题三、魔T
A=22.86mm
B=10.16mm
L=40mm
L
b a 2*L
1-55
知识回顾 Knowledge Review
1-56
1. 全局坐标系（X，Y，Z）
很多功能只针对它有效；
VS.
2. 工作坐标系（U，V，W） （简称WGS）
可方便的用它创建倾斜物体
全局坐标系
工作坐标系
所有WCS指令含义见下：
将WCS与所选面对齐
将WCS与所选棱边对齐
开/关WCS
旋转WCS
平移WCS
将WCS与所选点对齐
将WCS与所选3点对齐
1-35
工作坐标系－应用举例（1）
1-28
结构变换－窗口详解
平移
操
作 放缩
类 别
旋转
镜像
是否以物体重心 为变换基点
变换重复次数
原物体是否保留 新物体是否单独命名
变换基点 特定参数
（随操作而异）
新物体材料设置
1-29
结构变换－效果举例
两次平移 （保留原物体）
原始物体
Z向缩小一半
四次平移 （不保留原物体）
依XOY平面镜像
绕X轴旋转90°
• Transform
– Line->Face – Face->solid
1-23
旋转结构－螺旋的建模
1. 定义要旋转的截面
2. 旋转
3. 预览
定义旋转轴线.
- 椭圆截面 - 半径比 = 3
定义整个螺旋的圈数和高度. NOTE: 旋转方向依赖右手法则
4. 确定
5. 删掉刚才选的虚拟截面, 按 (D)
1-24
拉伸生成扭曲波导
选择面
锥度角 = -5 度
1-25
基本3D结构汇总
球体
圆锥
圆柱
圆环 旋转
方块
椭圆柱
拉伸
1-26
Boolean (HFSS)
• Boolean
1-27
Geometry Transform (HFSS)
• Transform
– Arrange
– Duplicate
– Scale
参数填入位置
圆柱定义项
续 1-50
参数化结构（3）
6. 更新后的圆柱形状保持不变
7. 再次点击参数图标
将半径更改为1
并点击“更新”
圆柱半径
总结： 根据同样的步骤 将关键的结构尺寸参数化 可以使日后的结构修改极为便利
8. 更新后圆柱形状发生变化
“更新”按钮
1-51
习题一、Coaxial Section with a Bulge
化。所以应当养成参数化建模的习惯。 • 在HFSS中参数分成全局变量（Project
Variables）和局部变量（Local Variables） 两种。 • 可以在建模之前输入变量，也可以边建模 边输入变量。
1-47
Draw a Cylinder
记住必须输 入单位
1-48
参数化结构（1）
CST MWS中，几乎所有的输入数据都可以参数化 参数化后，结构修改，参数扫描，性能优化等功能实施都极为便利 现以结构的参数化为例来进行说明
4.a 设置倒角宽度
3.a 倒直角 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects->Chamfer Edges
1-44
选择要连接的2个面，以 生产新的结构物体
渐变操作
渐变操作
选择 -> Loft...
新物体的轮廓结构是根据 原来所选的面渐变而得的
说明: 即使2个参考面 不平行也可以操作
1-45
1-8
1-9
1-10
1-11
1-12
导入模型？
1-13
Import From a File
• HFSS和CST都 可以从其它软 件导入2D或3D 图形。
• 导入的模型一 般不能参数化， 不能修改。
• 一般不提倡导 入模型
– 多数零件都是 金属件，计算 的场在介质中；
– 零件有公差。
1-14
5) 旋转
1-41
Fillet the selected Edge
1-42
Chamfer the selected Edge
1-43
1. 原始物体
倒角
4.b 设置倒角半径
5. 最终结果
2. 选中要倒角的棱边
3.b 倒圆角 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects->Blend Edges