HFSS中文教材

打开新项目并运行模拟器
新建项目 eigen 仍需在 Project 模块中选定。（如果不这样，将指针指向 它并单击左键。） ¾ 运行 Ansoft HFSS： z 从 Project 块中选择 Open. 出现执行命令窗口，如下图所示：
执行命令窗口概观
执行命令窗口是创建和求解模型问题每一步的入门。每一个模块的选择 都是通过执行命令窗口，并且每一步结束后，软件又把你领回这个窗口。而 且观察解的过程也是通过这个窗口。执行命令窗口分为两部分：命令区和显 示区。
当画出结构，明确每一个物体的介质参数，建立端口标识，源或者具体 的表面特征时，本系统可以产生必要的场解。当你建立一个问题时，Ansoft HFSS 可以允许你指定一个频段内的一个或几个频率点。
Ansoft HFSS 可以有效的运行在 UNIX 工作站和 PC 机的 WINDOWS 下。
有限元法
下面显示为一个由模拟器建立的样本结构。这个混合接头的特征是信号 从端口 1 平均耦合到 2、3 端口，不耦合到 4 端口。
在 Ansoft HFSS，这个几何结构自动被剖分成许多四面体，一个四面体 基本上是一个四面的角锥。四面体的集合叫做有限元网面。下图是混合接头 的有限元网面剖分图。
将一个结构分成成千上万的小区域（单元），系统分别计算每一个单元。 系统划分的区域越小，最终值越精确。
样本问题
这本手册以包含小损耗材料的圆柱腔为样例，采用本征模方法求出了自 然谐振频率。这个问题常用的几何模型如下所示：具体的尺寸在第 4 章“画
存储项目注释
将你的新项目注释存储起来，这样在你下次使用 Ansoft HFSS 时，你无 需打开项目就可以看到它的信息。 ¾ 输入 eigon 问题的注释 1. 缺省选择 Notes。
创建本征模项目
2-3
2. 单击 Notes 选项，指针出现，提示你现在可以输入内容。 注意： Model 选项将在 Notes 中显示一幅图。但现在你正在创建故不能显示出来。
● 在左下角的 Project Directory 块中选择 getstart. 显示在 Project Manager 菜单顶部的当前目录变为显示与别名 getstart
有关的目录路径。如果你以前创建过模型，那么它将被列在 Projects 块中。 否则的话，项目块是空的——说明在项目目录下还没有创建项目。
章“生成解”所述。
画图和求解的一般步骤
¾ 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： z 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。 z 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。 z 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： z 每一个自适应解中的计算参数。 z 两个自适应解之间的参数区别。 z CPU 使用，内存尺寸等的统计。 8． 从 Post Process 菜单中选择下列后处理中的一个：
安装指南的步骤进行操作。 本章的目标如下：
1. 创建一个项目目录用于存储例子。 2. 接着在那个目录下创建一个新的项目用于存储本征模问题。 时间： 完成这章大约需要 10 分钟。
进入项目管理器
为了访问 Ansoft HFSS，你必须先访问 Maxwell 控制面板，在这里可以 创建和打开所有的 Ansoft 产品项目。 ¾ 访问 Project Manager 1. 执行下列操作之一来访问 Maxwell 控制面板：
添加新项目
¾ 添加新项目： 1. 在菜单左上部的 Projects 块中选择 New。将出现如下图所示的窗口。
2. 在 Name 里输入 eigen。使用 Back Space 和 Delete 键来修改输入。 3. 选择创建项目的类型，单击列于 Type 中的软件包。会出现一个列有所
有可选 Ansoft 软件包的菜单。选中 Ansoft High Frequency Structure Simulator 7 作为项目类型。 4. 可选项，在 Created By 中输入你的名字。 注意： 如果你在工作站和使用 Microsoft Windows NT 的 PC 上运行软件的话，人 名会以缺省的方式自动出现在系统中。 5． 取消选定 Open project upon creation。当选定这项时，单击 OK 就会打 开项目。但现在还不要打开项目。 6. 选择 OK 创建项目。 刚刚输入的信息现在将在 Selected Project 块的相应地方显示出来。选 中 Writable，表明你已经访问过这个项目。
2-2
创建本征模项目
2. 双击想要的目录。（选择…/移动到目录结构中） 3. 完成后，选择 OK.
如果想获得关于更改目录和其他 Project Mannager 更多的信息，可以参 考 Maxwell 控制面板画线的文档
创建项目
现在准备在项目目录 eigen 下创建一个新的项目。
访问项目目录
在你创建新项目之前，要访问 getstart 项目目录。 ¾ 访问项目目录：
运行 ANSOFT HFSS
3-1
命令区
命令区，位于屏幕的左边，包括确定正在求解问题的类型的菜单以及调 用需要创建和求解的各种各样的模块的菜单。在“画图和求解的一半步骤” 这一部分，每一个命令函数都作出了解释。
显示区
显示区显示了项目的几何模型。因为你还没有创建模型的几何形状，因
此这个区域是空的。
窗口自上而下按键的作用如下：
1
引言 Introduction
Ansoft HFSS 是一个计算电磁结构的交互软件包。计算模拟器还包括分 析电磁结构细节问题时的后处理命令。使用 Ansoft HFSS，应该计算： z 基本电磁场数值解和开边界问题，近远场辐射问题。 z 端口特征阻抗和传输常数。 z S 参数和相应端口阻抗的归一化 S 参数。 z 结构的本征模或谐振解。
引言
1-1
出几何模型”中给出。
预期结果
z z z z
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
Model
显示三维结构的几何模型。Zoom In, Zoom Out, Fit All,
Visibility 和 Render 按键只有当 Model 选定时才可执行。
Matrix
看到计算出的每一个自适应解的 S 参数，阻抗和传播常数的
矩阵形式。
Convergence 显示收敛信息。
Profile
显示求解过程中使用的计算模型。
Matrix Plot 访问 Matrix Plot Post Processor，你可以画出许多对应于
时间和频率的参数图。在本征模问题中不涉及这一项。
这些命令必须按他们出现的顺序选择。例如，你必须用 Draw 先创建几
何模型，然后才能用 Setup Materials 设置物体的材料特性。每一步完m In
接近物体，扩展模型的视图。
Zoom Out 远离物体，缩小模型的视图。
Fit All
在视图窗口中显示合适的整个模型。
Visibility
在视图窗口中显示模型的一部分。
Render
显示模型为线框，平直渐变或平滑渐变。
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 6
当你创建好 eigon 后，选中 eigon 项目，在这个区域将会自动显示出它 的几何图形。 3. 输入这个项目的注释，如下所示：
This sample eigenmode problem was created using Ansoft HFSS and the HFSS Getting Started guide. 当你开始输入项目注释时，Save Notes 键（位于 Notes 块底下）开始可 执行。在你开始在 Notes 块中输入之前，Save Notes 是灰的，或者说不 可执行。 4. 当你输入完注释后，选择 Save Notes 存储它。之后，Save Notes 选项 又重新变灰。 注意： 命令或按键的内容变灰说明这个指令或按键暂时不能执行。 现在你可以打开新项目并运行 Ansoft HFSS。
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创建本征模项目
3
运行 Ansoft HFSS Run Ansoft HFSS
在上一章中，创建了目录 getstart，并且在这个目录下创建了项目 eigen。 这章描述了以下内容： z 怎样打开刚创建的项目以及如何运行 Ansoft HFSS。 z Ansoft HFSS 执行命令窗口。 z 在 Ansoft HFSS 下创建本征模问题的一般步骤。 z 例子以及计算场解的步骤。 时间： 完成这一章的总时间将近 10 分钟。
创建项目目录
在使用 Ansoft HFSS 求解时，第一步就是要创建一个目录和项目，用于 存储与问题相关的数据。一个项目目录包括用 Ansoft 软件来创建的某一系列 的项目。你可以使用项目目录对项目进行任意分类。例如，你也许想在一个 项目目录下存储与某一特定用途有关的所有项目，那么，你可以在缺省目录 下建立一个项目目录。 Project manager 应该仍然在屏幕上显示，你可以为使用 getting started 向导 为你创建的项目加 getstart 目录。 注意： 如果你已经通过另一 getting started 指南创建了项目目录，直接跳到“Creat a Project”这一步。 ¾ 为这个例子加一个项目目录： 1． 在窗口左上方的 Project Directory 中选择 Add。就会出现下图所示的窗