hfss中文教程 260-281 CPW(共面波导)馈电蝶形天线
新型超宽带蝶形槽天线的设计
新型超宽带蝶形槽天线的设计作者：袁娜李铁军吴军军李航来源：《科学家》2016年第04期摘要本文设计了一种新型超宽带蝶形槽天线，采用共面波导馈电，可以覆盖3.1GHz～10.6GHz的超宽带频带。
利用HFSS软件对影响天线带宽的几个参数进行仿真对比后，确定天线结构尺寸。
该天线结构简单紧凑、体积小、易制作、易集成，有良好的应用前景。
关键词超宽带；共面波导；蝶形天线；槽天线中图分类号TN8 文献标识码A 文章编号2095—6363（2016）04—0020—022002年美国联邦通讯委员会（FCC）将原本用于军事的3.1GHz～10.6GHz超宽带（UWB）扩展到民用，使得UWB技术的研究进入新阶段。
超宽带天线是超宽带无线电系统必不可少的部分，在辐射和接收无线电波中发挥着重要作用。
目前，超宽带天线在卫星通信、探雷、救援定位、无线通信等军民方面都有广泛应用，常见的UWB天线有单极子天线、缝隙天线、锥形天线、喇叭天线以及螺旋天线等。
随着现代电子器件的微型化和模块化发展，对天线提出更高要求。
频带宽、体积小、重量轻、制造简单、易于集成的平面天线是新型超宽带天线的发展趋势，常见的超宽带平面天线有槽线天线、宽槽天线和蝴蝶结天线等。
1天线结构设计蝴蝶结天线因极化稳定、容易加工而被广泛应用，但一般用金属板制成，重量和体积无法满足小型化要求，采用微带或槽天线形式可以克服其缺点。
共面波导（CPW）由一个中心金属导带和2个共面接地板构成，3部分在同一平面上，具有易加工，易集成、低辐射损耗等优点。
通过改变金属导带的宽度和缝隙的比值调节共面波导的特性阻抗，使得设计具有灵活性。
将蝶形槽结构和共面波导结合起来，发挥两者优势，就组成了CPW馈电的蝴蝶结槽天线。
文章在传统CPW馈电的蝶形槽天线结构的基础上进行改进，扩展了带宽，使天线在回波损耗S11≤-10dB条件下能够覆盖UWB频段，并在工作频带内具有良好的增益特性，其结构如图1所示。
hfss中文翻译
中文翻译HFSS 基础培训教程激励技术综述端口是唯一一种允许能量进入和流出几何结构的边界类型，你可以把端口赋值给一个两维物体或三维物体的表面。
在几何结构中三维全波电磁场被计算之前，必须确定在每一个端口激励场的模式。
Ansoft HFSS 使用任意的端口解算器计算自然的场模式或与端口截面相同的传输线存在的模式。
导致两维场模式作为全三维问题的边界条件。
Ansoft HFSS 默认所有的几何结构都被完全装入一个导电的屏蔽层，没有能量穿过这个屏蔽层。
当你应用波端口于你的几何结构时，能量通过这个端口进入和离开这个屏蔽层。
作为波端口的替代品，你可以在几何结构内应用集中参数端口。
集中参数端口在模拟结构内部的端口时非常有用。
1.波端口端口解算器假定你定义的波端口连接到一个半无限长的波导，该波导具有与端口相同的截面和材料。
每一个端口都是独立地激励并且在端口中每一个入射模式的平均功率为1瓦。
波端口计算特性阻抗、复传播常数和S 参数。
波动方程在波导中行波的场模式可以通过求解Maxwell 方程获得。
下面的由Maxwell 方程推出的方程使用两维解算器求解。
()()201,,0r r E x y k E x y εμ⎛⎫∇⨯∇⨯-= ⎪⎝⎭其中：),(y x E是谐振电场的矢量表达式；k 0 是自由空间的波数；μr 是复数相对导磁率；εr 是复数相对介电常数。
求解这个方程，两维解算器得到一个矢量解),(y x E 形式的激励场模式。
这些矢量解与z 和t 无关，只要在矢量解后面乘上e -γz 它们就变成了行波。
另外，我们注意到激励场模式的计算只能在一个频率。
在每一个感兴趣的频率，计算出的激励场模式可能会不一样。
2.模式对于给定横截面的波导或传输线，特定频率下有一系列的场模式满足麦克斯韦方程组。
这些模式的线性叠加都可以在波导中存在。
模式装换某些情况下，由于几何结构的作用像一个模式变换器，计算中包括高阶模式的影响是必须的。
HFSS经典教程-超好的参考资料PPT课件
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1
打开软件界面
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2
将工程保存为tee，并插入设计 teemodal后的界面
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3
选择模型的求解类型（Solution Type）
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4
求解类型编辑框
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5
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
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13
在上图中，点击【New Report】按钮，即可绘制出S11、 S12、S13幅度随频率变化的曲线，如图所示
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14
查看表面电场分布
选择模型的上表面，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。对话框所有设置保持不变，单击【Done】按钮， 此时选中的模型上表面会显示出场的分布情况，如图所示
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26
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17
定义输出变量
定义输出变量power1、 power2、 power3分别表示端口1、 2、3的输入/输出功率。选择Setup Sweep Analysis对话框的 Calculations选项卡，单击【Setup Calculation】按钮，在打 开的对话框单击【Output Variables】按钮，定义和添加输 出变量，定义结果如图：
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15
除上面说到的众多功能，HFSS软件还有一个重要的 功能就是对设计模型进行优化分析
优化分析的之前要进行参数扫面分析，以确定参数 的变化范围，在这个范围之内进行优化才能尽量接 近最后结果
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按同样的画圆柱的方法画出盘、调谐螺杆谐振杆内孔
现在我们只需要将谐 振杆和盘联合在一 起，再减去内孔就 可以了。
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看看现在的项目管理树形栏，在 这里我们可以进行几合体的 操作、定义材料等。
材料
各个几何体
按住ctrl选中代表 谐振杆和盘的两 个几何体，发现 几何体操作 图标 变亮按下合并盘 和谐振杆结合为 一体；同理可以 再减去代表内孔 的圆柱体，树形 栏又发生变化，
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•强大的场计算器 现有的场计算器具有复数算法、三角法功能，面积分和体积分，曲线的切线 计算和任意曲面的法线计算。功能强大的计算器使用户可直接操纵场来计算 功率耗散、存储能量和空腔Q值。与其他所有接口界面一样，后处理器中亦 具有宏记录/文本及在线帮助。
•最优设计解决方案 ANSOFTHFSS支持强大的具有记录和重放功能的宏语言。这使得用户可将 其设计过程自动化和完成包括参数化分析、优化、设计研究等的先进仿真。
各项设置好后，可以在list中看到你所设定的模型、边界、激励源、 网格设定，求解设定，并在其中对其进行编辑。可以点击 validate来验证设置的各项是否有误。
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最后我们对模型进行求解，可以得到谐振频率。如果前面做图的时候我 们已经把各个尺寸坐标设置为参数的话，那现在可以方便的在Design properties里面方便的修改参数，来达到产品所要求的频率
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求解条件设置与
求解
8.0类似
设置sweep hfss9操作指南中文版
运算结果
Creat Report看S参数
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谐振频率和损耗一目了 然，双击坐标轴或曲线， 或者点右键可以看到一
2024版HFSS10基础培训教程(官方)
数据可视化及后处理技巧
数据可视化
HFSS提供了强大的数据可视化功能，用户可以通过直观的图形 界面查看电磁场分布、电流分布等结果。此外，HFSS还支持多 种视图操作和数据渲染方式，方便用户进行数据分析。
后处理技巧
在进行后处理时，用户可以利用HFSS提供的多种工具和功能进 行数据分析和处理，例如场计算器、参数扫描、优化设计等。 这些工具可以帮助用户更深入地理解问题本质，提高设计效率。
用于模拟电磁波在自由空间中的传播，可设置波的传播方向、极化方式和幅度等参数。
高级边界条件应用
对称边界条件（Symmetric）
利用结构的对称性来简化模型，减少计算量。
反对称边界条件（Anti-Symmetr…
利用结构的反对称性来简化模型，减少计算量。
周期性边界条件（Periodic）
用于模拟周期性结构，如频率选择表面、相控阵天线等，可大大减小 模型尺寸和计算量。
参数扫描与优化
学习使用HFSS10的参数扫描和 优化功能，对模型参数进行自动 调整以优化性能。
结果验证
掌握如何对仿真结果进行验证， 包括与实验数据或其他仿真软件 的对比验证等。
模型调试与故障排除
学习常见的模型调试和故障排除 方法，以解决建模和仿真过程中
遇到的问题。
03
边界条件与激励设置
边界条件类型及设置方法
高速数字电路
HFSS10可用于分析和优化 高速数字电路中的信号完整 性、电磁干扰等问题，提高 电路性能和可靠性。
02
建模与网格划分
3D建模基本操作
创建基本几何体
学习使用HFSS10提供的 工具创建各种基本3D几 何体，如长方体、圆柱
体、球体等。
布尔运算
HFSSV天线仿真基本操作指南
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。
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对特定区域进行精细划分的情况。
多层网格划分
03
对于多层结构或不同材料交界处，可以采用多层网格划分技术
，以提高计算精度和效率。
模型检查与修复
01
几何检查
检查模型的几何完整性，包括是否存在重叠、间隙等问题。对于发现的
问题，可以使用CAD软件进行修复。
02 03
网格检查
检查网格的质量和连续性，包括是否存在畸形网格、网格不连续等问题 。对于发现的问题，可以使用HFSS提供的工具进行修复或重新划分网 格。
后处理
对计算结果进行可视化处理和数据分析，提取有用信息。
PART 05
结果后处理与可视化
REPORTING
数据导出与格式转换
导出计算结果
将HFSS仿真计算结果导出为S参数、场分布、电流分布等数据。
数据格式转换
将导出的数据转换为其他常用格式，如CSV、TXT、MAT等，以便 进行后续处理和分析。
批量处理
3
脚本建模
使用HFSS提供的脚本语言，编写脚本程序实现 自动化建模。这种方法适用于批量处理和自定义 功能开发。
网格划分技术
自适应网格划分
01
根据模型的几何特征和电磁场分布，自动调整网格大小和密度
。这种方法适用于复杂模型的网格划分。
手动网格划分
02
用户可以根据需要手动设置网格大小和密度。这种方法适用于
并行计算加速技术
并行计算原理
了解并行计算的基本原理和方法，如任务并 行、数据并行等，以及并行计算中的负载均 衡和通信开销问题。
并行计算平台
熟悉常见的并行计算平台（如多核CPU、GPU、集 群等）及其编程模型（如OpenMP、CUDA、MPI 等）。
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这个区域还显示了问题求解过程中解的实物轮廓和收敛信息，正如第 通过这个一般步骤可以定义和求解具体问题： 1. 选择软件。你可以选择 Driven Solution 软件，也可以选择 Eigenmode solution 软件。 2. 使用 Draw 命令，访问三维模型，并画出具体几何形状的物体。 3. 使用 Setup Materials 命令来设置每一个三维物体几何模型的材料特性。 4. 使用 Setup Boundaries/Sources 命令来设置源和边界。 5. 使用 setup Solution 命令来具体说明问题的解是如何进行计算的。对于本 征模来说，也就是： l 确定开始寻找本征模的最小频率和要发现的本征模的个数。 l 确定求解的标准，例如，途径的个数，四面体所占的百分比等等。 l 选择求解中使用哪一种有限单元网格。 6． 使用 Solve 命令来求解与本征模问题有关的场域。 7． 使用 Matrix（Eigen Modes 为求解本征模问题），Convergence，和 Profile 按键来浏览下列信息： l 每一个自适应解中的计算参数。 l 两个自适应解之间的参数区别。 l CPU 使用，内存尺寸等的统计。
引言
1-1
出几何模型”中给出。
预期结果
l l l l
找出五个本征模和与之相关的 Q 因子。 画出两个模型的电场图。 比较模型的矢量图和它的演变模型。 创建生动的矢量图。
1-2
引言
2
创建本征模项目 Creating the Eigenmode Project
这本学习指南是在已经安装好了 Ansoft HFSS 前提下进行的。 注意： 如果你还没有安装软件或者还没有设置好运行软件，那么，停下来！先按照
存储项目注释
HFSS 天线设计讲义
0
/100
/10
Problem Scale
Use a Quasi-Static Solver (OVERLAP)
Use a FEM Full-Wave Solver
Simulation Structures
W=44mil t = 1mil
1.增加Sweep變數。
3.按下增加。 出現訊息
4.按下確定。 出現訊息
2.設定要sweep的起始 結束 間隔。 5.按下確定。
使用變數sweep 開始分析
1.開始分析。
使用變數sweep 看分析結果
1. 3.選擇看sweep結果。
2.
使用變數sweep 看分析結果(2)
1.選擇要看的sweep結果。
2.只對port分析打勾。
1.分析。
3.開始分析。
Analysis Wave port at First
2.場形完整且連續 可進行完整分析。
1.看場形。
Boundary Radiation
減少運算時間 縮小體積 需在最大的Box增加 Radiation Boundary
Deembed
藍色箭頭 表示Deembed的位置。
圓心
半徑 (R1) 高度 命名:barrel trace1 barrel trace2
操作流程---(6)連通柱繪圖
連通柱焊墊繪圖:
1設定材質
L=800mil R2=50mil R1 = 20mil
2.結構繪圖
圓心
R3=30mil
半徑 (R3)
高度 命名:Pad1 圓心 半徑 (R3) 高度 命名:Pad2
操作流程---(2)繪圖功能
HFSS天线设计流程
2. 设置求解类型
模式驱动求解—— Driven Modal • 以模式为基础计算S参数，根据各模式场的入射功率和反射功率来计算S参数矩阵的解，多数情况都可以使用模式驱动求解类型。
终端驱动求解—— Driven Terminal • 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。eγ1l1Biblioteka ,0,0 [eγl]
=
0,
e
γ
2l2
,0
0,0,
eγ 3l3
[Sdeembed ] = [eγl ][S ][eγl ]
5.设置激励方式——波端口激励（5）
波端口大小
• 波端口四周默认的边界条件是理想导体边界 • 对于波导或同轴线这类横截面闭合的器件，端口截面四周
理想匹配层 VS 辐射边界条件 • 理想匹配层因为能够完全吸收入射的电磁波，零反射，因此计算结果更精确。 • 理想匹配层表面可以距离辐射体更近，差不多λ/8即可，而辐射边界表面和辐射体之间的距离一般需要大于λ/4 • 同一个问题，使用理想匹配层仿真速度要比辐射边界条件慢
4. 设置边界条件—天线设计中常用边界条件(3)
有限导体边界——Finite Conductivity • 实际天线结构的导体部分，通常都是使用良导体，如金属铜。使用有限导体边界，可以 实现把一个平面的边界条件设置为金属铝、金属铜等良导体。
4. 设置边界条件—天线设计中常用边界条件(2)
辐射边界条件——Radiation • 在使用HFSS进行天线设计时，必须定义辐射边界条件或者理想匹配层用以模拟开放的自由空间；设计中只有定义了辐射边 界条件或者理想匹配层之后，软件才会分析计算天线的远区场。 • 辐射边界条件也称为吸收边界条件（Absorbing Boundary Condition，简称ABC），用于模拟开放的自由空间；系统在辐射边界 处吸收了电磁波，本质上可以把边界看成是延伸到空间无限远处。 • 辐射边界条件是自由空间的近似，这种近似的准确程度取决于波的传播方向与辐射边界之间的角度，以及辐射源与边界之间 的距离。辐射边界和辐射物体表面的距离一般不小于λ/4
01.HFSS基础培训教程(中文版)
HFSS 10.0中文基础培训教程（一）快速范例－T 型同轴HFSS －高频结构仿真器全波3D 场求解任意体积内的场求解启动HFSS点击Start > Programs > Ansoft > HFSS 10 > HFSS 10 或者双击桌面 HFSS10.0 图标添加一个设计（design ）当你第一次启动HFSS 时，一个含新的设计（design ）的项目（project ）将自动添加到项目树（project Tree ）中，如下图所示：Toolbar: 插入一个 HFSS Design在已存在的项目（project ）中添加新的设计（design ），选择菜单（menu ）中的 Project > Insert HFSS Design手动添加一个含新设计的新项目，选择菜单中的 File > New.Ansoft 桌面Ansoft 桌面－Project Manager （项目管理器） 每个项目多个设计每个视窗多个项目 完整的优化设置 菜单栏项目管理器信息管理器 状态栏坐标输入区属性窗口进程窗口3D 模型窗口工具栏Ansoft 桌面– 3D Modeler（3D模型）项目管理窗口项目自动设计：参数优化灵敏度统计设计设计设置设计结果3D模型窗口模型画图区域3D模型设计树画图域的右键菜单选项棱边顶点CS坐标系坐标原点面平面设置求解器类型选择 Menu 菜单HFSS > Solution Type 求解类型窗口1. 选择 Driven Modal2. 点击 OK 按钮HFSS －求解器类型Driven Modal （驱动模式）：计算基于S 参数的模型。
根据波导模式的入射和反射能量计算S 矩阵通用S 参数Driven Terminal （终端驱动）：计算基于多导体传输线端口的终端S 参数。
根据终端电压和电流计算S 矩阵 Eigenmode （本征模）：计算结构的本征模，谐振。
HFSS的天线课程设计
图1：微带天线的结构一、 实验目的●利用电磁软件Ansoft HFSS 设计一款微带天线。
◆微带天线要求：工作频率为2.5GHz ，带宽 (回波损耗S11<-10dB)大于5%。
●在仿真实验的帮助下对各种微波元件有个具体形象的了解。
二、 实验原理1、微带天线简介微带天线的概念首先是由Deschamps 于1953年提出来的，经过20年左右的发展，Munson 和Howell 于20世纪70年代初期制造出了实际的微带天线。
微带天线由于具有质量轻、体积小、易于制造等优点，现今已经广泛应用于个人无线通信中。
图1是一个简单的微带贴片天线的结构，由辐射源、介质层和参考地三部分组成。
与天线性能相关的参数包括辐射源的长度L 、辐射源的宽度W 、介质层的厚度h 、介质的相对介电常数r ε和损耗正切δtan 、介质层的长度LG 和宽度WG 。
图1所示的微带贴片天线是采用微带天线来馈电的，本次将要设计的矩形微带贴片天线采用的是同轴线馈电，也就是将同轴线街头的心线穿过参考地和介质层与辐射源相连接。
对于矩形贴片微带天线，理论分析时可以采用传输线模型来分析其性能，矩形贴片微带天线的工作主模式是TM10模，意味着电场在长度L 方向上有2/g λ的改变，而在宽度W 方向上保持不变，如图2（a ）所示，在长度L 方向上可以看做成有两个终端开路的缝隙辐射出电磁能量，在宽度W 方向的边缘处由于终端开路，所以电压值最大电流值最小。
从图2（b ）可以看出，微带线边缘的电场可以分解成垂直于参考地的分量和平行于参考地的分量两部分，两个边缘的垂直电场分量大小相等、方向相反，平行电场分量大小相等，方向相反；因此，远区辐射电场垂直分量相互抵消，辐射电场平行于天线表面。
（a ）俯视图 （b ）侧视图图2 矩形微带贴片天线的俯视图和侧视图2、天线几何结构参数推导计算公式假设矩形贴片的有效长度设为e L ，则有2/g e L λ= 式中，g λ表示波导波长，有 e g ελλ/0= 式中，0λ表示自由空间波长，e ε表示有效介电常数，且21)121(2121-+-++=W h r r e εεε 式中，r ε表示介质的相对介电常数，h 表示介质层厚度，W 表示微带贴片的宽度。
HFSS经典讲义HFSS教程
HFSS经典讲义HFSS教程HFSS软件基础与应用一、关于HFSS在学习这个软件之前，我们首先对生产这个软件的公司有个大致的了解。
Ansoft公司是全球最大的提供以电磁技术为核心的专业EDA厂商，成立于1984年，总部设于美国宾西法尼亚州的匹兹堡市。
Ansoft 公司自1997年进入中国市场后，先后在北京、上海和成都开设了办事处；并在北京理工大学、西安电子科技大学和北京航空航天大学设立三个培训中心。
Ansoft公司高频软件包是一个功能非常强大的设计工具，可应用于迅猛发展的无线技术、宽带通信网络、天线系统、航空航天电子等领域，进行系统分析、电路设计、电磁仿真和物理设计。
高频产品包括：Ansoft Designer、HFSS等。
Ansoft HFSS 高频结构电磁场仿真软件，采用切向矢量有限元法求解任意三维无源结构的电磁场，得到特征阻抗、传播系数、辐射场、天线方向图等结果，利用周期性边界条件，可解决：(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:(3 )S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。
二、 HFSS软件介绍与操作这节课我们主要是学习HFSS（High Frequency StructureSimulator, 高频结构仿真器）的操作和使用。
1、启动软件软件界面菜单栏（Menu bar）由文件、编辑、视图、工程、绘图、3D模型、HFSS、工具和帮助等下拉式菜单组成。
工程管理（Project Manage）窗口显示所以打开的HFSS工程的详细信息，包括边界、激励、剖分操作、分析、参数优化、结果、端口场显示、场覆盖图和辐射等。
3D模型窗口（3D Modeler Window）是创建几何模型的区域，包括模型视图区域和历史树。
状态栏（Status bar）位于HFSS界面底部，显示当前执行命令的信息。
属性窗口（Properties window）显示在工程树、历史树和3D 模型窗口中所选条目的特性或属性。
hfss设计天线范例
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。
( 或直接点击图标。
)一个新的工程被加入到hfopt_ismantenna项目中，默认名为HFSSModel n。
图2－3 加入新的HFSS设计2．为设计重命名。
在项目树中选中HFSSModel1,单击鼠标右键，再点击Rename项，将设计重命名为hfopt_ismantenna。
图2－4 更改设计名三.选择一种求解方式1．在HFSS菜单上，点击Solution Type选项.2．选择源激励方式，在Solution Type 对话框中选中Driven Mode项。
图2－5 选择求解类型图2－6 选择源激励方式四.设置设计使用的长度单位1.在3D Modeler菜单上，点击Units选项.2.选择长度单位，在Set Model Units 对话框中选中mm项。
图2－5 选择长度单位图2－6 选择mm作为长度单位第三章构造模型本章中你的目标是：√建立物理模型。
√设置变量。
√设置模型材料参数√设置边界条件和激励源√设置求解条件时间：完成这章的内容总共大约要35分钟。
一.建立物理模型1．画长方体。
在Draw菜单中，点击Box选项（或直接点击图标）；图3－1 通过菜单加入一个Box2．输入参数。
按下Tab键切换到参数设置区（在工作区的右下角），设置长方体的基坐标为(x=-22.5mm,y=-22.5mm,z=0.0mm); 按下Enter键后输入三边长度：x方向45mm, y方向45mm, z方向5mm。
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。
一种小面积馈电共面Vivaldi天线
一种小面积馈电共面Vivaldi天线白红燕;张旭翔;吴其磊【摘要】设计了一种小面积馈电、增益平稳的小型化共面Vivaldi天线.该天线馈电部分的设计基于等效电路分析方法,通过在馈电耦合处设计了弯折型馈电微带线槽边短路与槽线开路的结构,有效减小了天线馈电面积.在此基础上,运用线性渐变的四分之一波长开槽及槽间寄生贴片加载技术,显著提高并稳定了天线增益.利用电磁仿真软件HFSS对该天线进行了建模分析.仿真结果表明该天线平面尺寸为60mm×53.1mm,工作频段为3~11 GHz,在工作频带内增益稳定在7~9 dBi内,辐射效率超过80%,波束稳定,满足室内通信测量及探测成像等领域的FCC超宽带应用需求.%A small feeding area, miniaturized coplanar Vivaldi antenna with a stable gain was designed. Based on the equivalent circuit analysis method, the feeding structure of the proposed antenna was obtained by using an open-circuited slot line and a folded feeding micro-strip line, which was short-circuited in the slot side, on the coupling area to reduce feeding area effectively. Meanwhile,the antenna gain was improved and stabilized remarkably by using the linearly gradient quarter-wavelength slot andtheparasitic patch loaded technology insidetheslot. The dimensions of the antenna were simulated with electromagnetic simulation software HFSS.Simulation results indicate that the antenna with the size of60mm×53.1mm has a working band of 3-11 GHz. In this wideband, the proposed antenna, with a gain stabilized within 7-9dBi, a high radiation efficiency of above 80% and a stable beam,can meet the requirements ofthe FCC ultra-wideband applicationsofindoor communication measurement,detection imaging and other areas.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】5页(P72-76)【关键词】共面Vivaldi天线;小面积馈电;开槽;寄生贴片;小型化;增益平稳【作者】白红燕;张旭翔;吴其磊【作者单位】南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏南京 210003;南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏南京 210003;南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏南京 210003【正文语种】中文【中图分类】TN822近年来，超宽带天线已广泛应用于无线通信、生物医学探测以及雷达系统等领域[1-4]。
hfss中文教程 260-281 CPW(共面波导)馈电蝶形天线
rf 微波|射频|仿真|通信|电子|EMC|天线|雷达|数值 ---- 专业微波工程师社区: HFSS FULL BOOK v10中文翻译版568页(原801页)(分节 水印 免费 发布版)微波仿真论坛 --组织翻译 有史以来最全最强的 HFSS 中文教程感谢所有参与翻译,校对,整理的会员版权申明: 此翻译稿版权为微波仿真论坛()所有. 分节版可以转载. 严禁转载568页完整版.推荐: EDA问题集合(收藏版) 之HFSS问题收藏集合 /hfss.htmlQ: 分节版内容有删减吗? A:没有,只是把完整版分开按章节发布,免费下载.带水印但不影响基本阅读.Q: 完整版有什么优势? A:完整版会不断更新,修正,并加上心得注解.无水印.阅读更方便.Q: 本书结构? A: 前200页为使用介绍.接下来为实例(天线,器件,EMC,SI等).最后100页为基础综述Q: 完整版在哪里下载? A: 微波仿真论坛( /read.php?tid=5454 )Q: 有纸质版吗? A:有.与完整版一样,喜欢纸质版的请联系站长邮寄rfeda@ 无特别需求请用电子版Q: 还有其它翻译吗?A:有专门协助团队之翻译小组.除HFSS外,还组织了ADS,FEKO的翻译.还有正在筹划中的任务! Q: 翻译工程量有多大?A:论坛40位热心会员,120天初译,60天校对.30天整理成稿.感谢他们的付出!Q: 只讨论仿真吗?A:以仿真为主.微波综合社区. 论坛正在高速发展.涉及面会越来越广! 现涉及 微波|射频|仿真|通信|电子|EMC|天线|雷达|数值|高校|求职|招聘Q: 特色?A: 以技术交流为主,注重贴子质量,严禁灌水; 资料注重原创; 各个版块有专门协助团队快速解决会员问题; --- 等待你的加入RF rf---射频(Radio Frequency)微波|射频|仿真|通信|电子|EMC|天线|雷达|数值 ---- 专业微波工程师社区: http://bbs.eda .cn rf RF EDA .cnrf---射频(Radio Frequency )致谢名单 及 详细说明/read.php?tid=5454一个论坛繁荣离不开每一位会员的奉献多交流,力所能及帮助他人,少灌水,其实一点也不难打造国内最优秀的微波综合社区还等什么? 加入 RF EDA .CN 微波社区我们一直在努力微波仿真论坛第六节 共面波导(CPW)馈电蝶形天线·这个例子教你如何在HFSS设计环境下创建、仿真、分析一个共面波导（CPW）馈电蝶形天线。
一种用于WLAN的双频反C形CPW馈电天线
一种用于WLAN的双频反C形CPW馈电天线周成森【摘要】A novel coplanar waveguide （CPW） -fed monopole antennathat resonates at 2. 5 GHz and 5.5 GHz, respectively, is proposed. The antenna comprises a circular-monopole with a corner cut and becomes an inverted-C monopole. The simulation results by HFSS show good dual-band operations with - 10 dB impedance bandwidths of 10. 4% and 27.8% at the two resonant frequencies, respectively, which cover the 2. 35 - 2. 61 GHz and 4. 96 6. 46 GHz. These cover the WLAN operating bands. In addition, the cost is reduced due to its small volume.%提出了一种新颖的由共面波导（CPW）馈电的单极子双频天线。
天线可分别在2．5GHz和5．5GHz频率上谐振。
该天线由一个反C型单极子组成，如同一个缺了一角的环形单极子，结构简单。
利用HFSS仿真得到的一10dB阻抗带宽分别为低频部分10．4％（2．35～2．61GHz），高频部分27．8％（4．96—6．46GHz），能够满足无线局域网（WLAN）的需要。
同时天线的体积较小可以降低成本。
【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2012(025)006【总页数】3页(P115-117)【关键词】CPW;双频;反C型单极子;WLAN【作者】周成森【作者单位】合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TN823近年来，随着无线局域网(WLAN)的广泛应用，人们随时随地都可以享受到便捷的无线通信。
共面波导馈电蝶形开口振子缝隙天线
共面波导馈电蝶形开口振子缝隙天线
顾东华;丁桂甫;孙晓峰;沈民谊;赵小林
【期刊名称】《微波学报》
【年(卷),期】2007(23)1
【摘要】讨论了共面波导(CPW)馈电蝶形开口振子缝隙天线。
在缝隙振子天线两端加入蝶形开口结构,形成振子蝶形组合结构天线。
使用有限元仿真软件(Ansoft HFSS)分析了设计的天线,结果表明组合结构天线具有振子天线与蝶形天线的优点:蝶形天线的宽带特性与振子天线的高增益特性,整个天线的性能得到提高。
使用了两种馈电方式:感性耦合和容性耦合,感性耦合时组合天线的带宽特性较好,从振子天线5.9%提高到10.32%;容性耦合时增益特性较好,从振子天线的3.19dB提高至6.27dB。
分析了衬底厚度对天线的影响,衬底厚度的增加使谐振频率降低,但对天线带宽的影响不大。
【总页数】4页(P25-28)
【关键词】共面波导馈电;振子天线;蝶形天线;缝隙天线;感性耦合;容性耦合
【作者】顾东华;丁桂甫;孙晓峰;沈民谊;赵小林
【作者单位】上海交通大学微纳科学技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TN823.24
【相关文献】
1.共面波导馈电蝶形缝隙天线双频特性的研究 [J], 王小好;覃亚丽
2.共面波导馈电矩形开口振子缝隙天线 [J], 胡业芳;李民权
3.共面波导馈电的宽带矩形边蝶形缝隙天线 [J], 苏晓恩;薄亚明
4.共面波导馈电的蝶形缝隙天线及其散射特性研究 [J], 闫丽云;张骥;张文梅
5.共面波导馈电宽带矩形边蝶形缝隙天线的仿真分析与设计 [J], 苏晓恩;薄亚明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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·采用集总端口（Lumped Port）激励源为共面波导（CPW）馈电F.5.6. 1参考资料Guiping Zheng, A. Z. Elsherbeni, and C. E. Smith, “A coplanar waveguide bowtie aperture antenna,”Antennas and Propagation Society International Symposium, 2002. IEEE, Volume 1, 16-21 June 2002, Page 564-567.设计回顾一） C PW槽以及天线形状将会在一个金属平面上。
试想一下端口是怎样的？二） 将在8—12GHz的频段上对该天线进行分析。
试想空气体积应该设为多大？微波仿真论坛组织翻译 第179 页一.开始一）启动Ansoft HFSS1．点击微软的开始按钮，选择程序，然后选择Ansoft，HFSS10程序组，点击HFSS10，进入Ansoft HFSS。
二）设置工具选项注意：为了按照本例中概述的步骤，应核实以下工具选项已设置：1．选择菜单中的工具（Tools）>选项（Options）>HFSS选项（HFSS Options）2．HFSS选项窗口：1）点击常规（General）标签a．建立新边界时，使用数据登记项的向导（Use Wizards for data entry when creating new boundaries）：勾上。
b．用几何形状复制边界（Duplicate boundaries with geometry）：勾上。
2）点击OK按钮。
3．选择菜单中的工具（Tools）>选项（Options）>3D模型选项（3D Modeler Options）4．3D模型选项（3D Modeler Options）窗口：1）点击操作（Operation）标签自动覆盖闭合的多段线（Automatically cover closed polylines）：勾上。
2）点击画图（Drawing）标签编辑新建原始结构的属性（Edit property of new primitives）：勾上。
3）点击OK按钮三）打开一个新工程1．在Ansoft HFSS窗口，点击标准工具栏中的新建图标，或者选这菜单中文件（File）>新建（New）。
2．从工程（Project）菜单中选择插入HFSS设计（Insert HFSS Design）。
微波仿真论坛组织翻译 第180 页F.5.6.2四）设置求解类型设置求解类型：1．选择菜单栏选项HFSS>求解类型（Solution Type）2．求解类型（Solution Type）窗口：1）选择模式驱动（Driven Modal）2）点击OK按键F.5.6.3二.创建3D模型一） 设置模型单位设置单位：微波仿真论坛组织翻译 第181 页1．选择菜单栏选项3D模型（3D Modeler）>单位（Units）2．设置模型单位：1）选择单位：mm2）点击OK按键F.5.6.4二） 设置默认材料设置默认材料：1．使用3D模型材料工具栏，选择SelectF.5.6.52．选择定义（Select Definition）窗口1）在按名字查找（Search by name）区域输入“Arlon C”并在下面的表格中选择Arlon CuClad 217(tm)2）点击OK按键微波仿真论坛组织翻译 第182 页F.5.6.7三） 创建基层创建基层：1．选择菜单栏目录画图（Draw）>长方体（Box）2．在坐标输入区，键入长方体起点位置X: -17.0, Y: -32, Z: 0.0，点击确定（Enter）键3．在坐标输入区，键入长方体起始点的体对角点的相对位置dX: 34.0, dY: 64.0, dZ: -2.0，点击确定（Enter）键确定名字：1．在道具（Properties）窗口中选择属性（Attribute）标签2．将名字（Name）的值改为：Sub13．点击OK键变成合适的视角：1．选择菜单栏目录视图（View）>全屏视角（Fit All）>激活视角（Active view）或者按CTRL+D 键微波仿真论坛组织翻译 第183 页F.5.6.8四） 创建覆铜层创建地：1．选择菜单栏选项画图（Draw）>长方形（Rectangle）2．使用绘图平面下拉菜单（Drawing Plane dropdown）将当前平面设为XY面3．使用graphical snapping画一个覆盖Sub1上表面的长方形1）获得第一个角的坐标：X: -17.0, Y: -32.0, Z: 0.02）获得第二个角的坐标：dX: 34.0, dY: 64.0, dZ: 0.0确定名字：1．在道具（Properties）窗口中选择属性（Attribute）标签2．将名字（Name）的值改为：CuClad3．点击OK键变成合适的视角：1．选择菜单栏目录视图（View）>全屏视角（Fit All）>激活视角（Active view）微波仿真论坛组织翻译 第184 页F.5.6.9五） 为覆铜层设置一个有限传导率边界选择长方形（Rectangle）：1．在3D模型设计树中，右键单击模型（Model）并选择全部扩展（Expand All）2．在列表Not Assigned中找到输入的名字CuClad并单击以选择它设置一个有限传导率边界：1．右键单击3D模型视角，并选择定义边界（Assign Boundary）>有限传导率（Finite Conductivity）2．有限传导率边界窗口1）名字（name）：Cu_bound2）在渗透性（Relative Permeability）下面，钩上使用材料（Use Material）3）点击显示Arlon CuClad 217(tm)的按钮，打开材料列表4）在名字（Name）栏中键入“co”并在下面的列表中选择copper并点击OK5）不要钩选：有限接地面（Infinite Ground Plane）6）点击OK按键六） 创建馈电结构微波仿真论坛组织翻译 第185 页画出馈电缝隙： 微波仿真论坛 组织翻译 第 186 页（Rectangle ）2．ter ）键3．X:13.0,dY:0.6,dZ:0.0,，点击确定（Enter ）键性（Attribute ）标签e ）的值改为：Rect1．点击OK 键七）Draw ）>线（Lines ）2．3．4．5．6． 在第一个顶点上双击鼠标以完成并封闭这个折线1． 选择菜单栏选项画图（Draw ）>长方形 在坐标输入区域，键入第一个角坐标X: -0.5, Y: 0.5, Z: 0.0, 点击确定（En 在坐标输入区域，键入对角的坐标d更改名字：1．在道具（Properties ）窗口中选择属2．将名字（Nam 3创建领结的一个臂画一个领结形的多边形：1． 选择菜单栏选项画图（ 捕获第一个顶点坐标位置X:-0.5,Y:0.5,Z :0.0在坐标输入区，键入第二个顶点X:-6.7,Y:21.0,Z:0.0，点击Enter 键 在坐标输入区，键入第三个顶点X:6.0Y:21.0,Z:0.0，点击Enter 键在坐标输入区，键入第四个顶点X:0.5,Y:1.1,Z:0.0，点击Enter 键F.5.6.10更改名字：微波仿真论坛 组织翻译 第 187 页（Attribute ）标签e ）的值改为：Bowtie．点击OK 键．选择菜单栏目录视图（View ）>全屏视角（Fit All ）>激活视角（Active view ）八）． 在Unassigned 列表下同时选择Bowtie 和Rect1（使用CTRL 键来选择多个目标） lean ）>合并（Unite ）（合并后的物体名字会变成选择时的第一个物体的名字，Bowtie ）plicate ）>镜像（Mirror ）3．像体的起始点：4．：位置：dX ：0，dY ：1.0，dZ ：0.01．在道具（Properties ）窗口中选择属性2．将名字（Nam 3变成合适的视角：1合并馈电和领结选择目标Bowtie 和Rect1：1． 在3D 模型设计树中，右键单击模型（Model ）并选择全部扩展（Expand All ）2完成领结的一个臂：2． 选择菜单栏选项3D 模型（3D Modeler ）>布尔运算（Boo九） 对领结做镜像创建领结的另一边：1． 在3D 模型设计树上选取目标Bowtie2． 选择菜单栏选项编辑（Edit ）>复制（Du 在坐标输入框中输入镜位置：X: 0, Y: 0, Z: 0在坐标输入框中输入镜像体的结束点F.5.6.11十） 在覆铜板上开领结形槽在覆层上减去领结1．在3D 模型设计树中选择物体Bowtie ，Bowtie_1以及CuClad微波仿真论坛 组织翻译 第 188 页3D 模型（3D Modeler ）>布尔运算（Boolean ）>减（Subtract ）前，复制被减形状物体(Clone tool objects before subtracting)3）点击OK 按键2．选择菜单栏选项3．减法运算窗口1）被减部分（Blank Parts ）: CuClad2）减去部分（Tool Parts ）: Bowtie , Bowtie_12）钩选：在减之F.5.6.12十一）在领结结构上设置网格划分进行网格操作：1． 在3D 模型设计树中选择Bowtie 和Bowtie_12． 选择菜单项HFSS >网格划分操作（Mesh Operation ）>分配（Assign ）>被选中的（On Selection ）>基于长度（Length Based ）3． 网格单元长度详细设置（Element Length Based Refinement ）窗口：1) 名字（Name ）: Length12) 钩选：限制单元长度（Restrict Length of Elements ）3) 最大单元长度（Maximum Length of Elements ）: 3 mm4) 不要钩选：限制单元数目（Restrict the Number of Elements ）5) 点击OK 按键F.5.6.13十二）创建集总参数端口画出端口长方形：1．选择菜单画图（Draw）>长方形（Rectangle）2．在坐标输入区域，键入第一个角坐标X: 12.5, Y: -0.5, Z: 0.0, 点击确定（Enter）键3．在坐标输入区域，键入对角的坐标dX:-1.0,dY:1.0,dZ:0.0,，点击确定（Enter）键设置名字：1．在道具（Properties）窗口中选择属性（Attribute）标签2．将名字（Name）的值改为：P13．点击OK键选择对象Port1：1．选择菜单编辑（Edit）>选择（Select）按名字（By Name）2．对象选择（Select Object）对话框：1）选择对象名字为：P12）点击OK按键微波仿真论坛组织翻译 第189 页F.5.6.14十三）创建集总参数端口，续设置集总参数端口的激励1．选择菜单HFSS>激励（Excitations）>分配（Assign）>集总端口（Lumped Port）2．集总端口(Lumped Port)：常规参数（General)1）名字（Name）：Port12）阻抗（Resistance）：50 ohm3）电抗（Reactance）：0 ohm4）点击下一步（Next）按键微波仿真论坛组织翻译 第190 页F.5.6.153．集总端口（Lumped Port）：模式（ Modes）1）模数（Number of Modes）：12）Mode 1序列中，在积分线（Integration Line）一栏中点击None并选择新线（New Line）3）在坐标输入区，键入矢量起点位置X:12.5,Y:0.0,Z:0.0，点击回车（Enter）键4）在坐标输入区，键入最高点位置X:-1.0Y:0.0,Z:0.0，点击回车（Enter）键4．点击完成（Finish）按键微波仿真论坛组织翻译 第191 页F.5.6.16微波仿真论坛组织翻译 第192 页F.5.6.17十四）设置默认材料设置默认材料：1．在3D模型材料工具栏（3D Modeler Materials toolbar）上，选择真空（vacuum）F.5.6.18十五）创建空气盒（Air Volume）数值分析将在8到12GHz的频段上进行，因此空气容积层与辐射缝隙之间的最小距离在8GHz时应该是四分之一波长，或者0.25*(3e11/8e9)=9.375mm.。