HFSS中的激励方式
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hfss提取s参数HFSS (High Frequency Structure Simulator)是一款强大的电磁仿真软件,广泛应用于射频和微波领域。
它具有快速、精确的计算能力,可以用于设计和分析各种微波器件和天线。
其中,提取S参数是HFSS的一项重要功能,本文将介绍HFSS如何进行S参数提取。
S参数是描述线性电路中信号传输特性的参数,通常用于描述器件或网络在输入和输出端口之间的电压和电流关系。
在HFSS中,提取S参数的过程通常分为以下几个步骤:1. 几何建模:在HFSS中,首先需要进行几何建模,即将待分析的器件或网络进行建模。
可以通过绘制几何形状、导入CAD文件或使用内置的几何体生成器来创建模型。
HFSS提供了丰富的几何编辑工具和操作选项,使得建模过程更加灵活和方便。
2. 设置边界条件:在进行仿真之前,需要设置适当的边界条件来定义仿真环境。
边界条件可以包括电磁边界、端口定义、材料属性等。
对于S参数提取,需要定义适当的端口位置和特性阻抗。
3. 设置激励信号:在HFSS中,可以通过设置激励信号来模拟输入端口的电磁场激励。
可以选择不同类型的激励信号,如电压源、电流源等,并设置其频率、幅度等参数。
4. 运行仿真:完成前面的设置后,可以运行仿真来计算模型的电磁场分布和响应。
HFSS使用有限元法或有限差分法等数值方法来求解Maxwell方程组,得到器件或网络的电磁特性。
5. 提取S参数:在仿真完成后,可以使用HFSS的后处理工具来提取S参数。
后处理工具提供了多种分析选项,如频域分析、时域分析、参数扫描等,可以根据需求选择合适的分析方法。
S参数可以通过设置输出端口和观察点来提取,得到的结果可以以表格或图形的形式展示。
通过以上步骤,我们可以使用HFSS提取出待分析器件或网络的S 参数。
S参数提取结果可以用于评估器件的性能、优化设计、仿真验证等。
除了S参数,HFSS还可以提取其他重要的电磁特性参数,如功率传输、辐射模式等,为射频和微波设计提供全面的分析工具。
激励类型
1.波端口(WavePort)
模式
端口校准
S参数的归一化端口平移
终端线
端口尺寸的估算
两种驱动模式的设置不同2.集总端口(LumpedPort)
3.Floquet端口(FlopuetPort)
4.IncidentWave
5.Voltage
6.Current
7.MagneticBias
激励方式的设置步骤
波端口激励的模式驱动设置
1.选择面
2.右键-AssignExcitation-WavePort
3.设置积分校准线
WORD格式
4.设置归一化和端口平移
波端口激励的终端驱动设置
1.将HFSS模式改为终端驱动模式:HFSS-SolutionType
2.在Microstrip1的右面,也即结构的右面设置波端口激励,在右面建立一个平面,平面具体要求可以参看前面的端口尺寸估算
3.设置波端口激励,右键-AssignExcitation-WavePort
4.设置完毕
集总端口的模式驱动设置过程
1.创建波端口面和地平面相接
2.设置波端口面:右键-AssignExcitation-WavePort
3.设置积分校准线
4.设置归一化和端口平移
集总端口激励的终端驱动设置
1.将HFSS模式改为终端驱动模式:HFSS-SolutionType
2.在Microstrip1的右面,也即结构的右面设置集总端口激励,在右面建立一个平面,平面具体要求可以参看前面的端口尺寸估算
3.设置波端口激励,右键-AssignExcitation-WavePort
4.设置完毕
波端口和集总端口的对比
WORD格式差分对的设置
专业资料整理。
HFSS中Driven Modal Solution和Dreven Terminal Solution分析:Modal Solution是是基于功率来计算S参数,对每个端口模式以1W的功率去激励,其他端口溃以0W功率,以此来计算。
因此,端口的大小设置对解的计算是很重要的(功率的计算是以E X H在整个端口面积分来计算的,太小的端口可能导致计算的不准确)。
默认是以Zpi来计算特性阻抗。
对于Modal Solution下的Wave Port 端口,可以不设积分线,以Zpi来计算S参量。
Modal Solution方式将Wave Port端口匹配以相同截面导波结构来溃给1W功率,因此,其默认S 参数并不是一般接的50欧阻抗。
可以在Post Processing设置再归一化阻抗。
所以,我们查看Create Report中的Modal Solution Data的S参数与Terminal Solution Data中的并不太一样,需要相同的归一化电阻,2个值才相同。
你可以给Wave Port设置积分线,选择Zvi或者Zpv 方式来计算S参数。
按照HFSS Online Help所述,计算TEM模式,应用Zvi能够真实的反应出端口的阻抗,因此,计算同轴线这种TEM模式,可以用Terminal Solution,下面将会提到,Terminal Solution默认是用Zvi来计算;也可以用Modal Solution,但是需要设置积分线,并且将Port的阻抗求解方式改为Zvi。
但是对于微带线这种准TEM模式,有时用Zpi计算更加精确。
对于沟槽状结构(如翼线,共面波导),用Zpv计算是最为准确的。
对于Modal Solution下的Lumped Port端口,则必须设置积分线,这个积分线明确了V 的积分方向,箭头代表高电势,一般需要将积分线2端接与2个不同的导体上,对于PEC 属性的导体,积分线只需要连接2个导体即可,对线的是否垂直与面,是否与电场线平行没有要求,但对于非PEC导体,积分线的歪斜,对结果有一定的影响(这特别在参数扫描中可以看到,积分线随着参数而变化时,Z会发生一定的变化)。
另一个解释:求解类型决定结果的类型,激励如何定义,及收敛性.有以下三种求解类型可用:1. 模式驱动求解用于计算基于模式的S参数.S矩阵将以事件和波导功率反射的模式表示.当你想用HFSS计算微波传输带,波导,传输线等被动高频结构的基于模式的S参数时,选择Driven Modal。
S参数解决将用一系列波导模的入射和反射能量来表示。
2. 终端驱动求解计算基于终端的多导体传输线端口的S参数.S矩阵的解将以终端的电压和电流表示.当你想用HFSS计算基于终端的多导体传输线端口的S参数时,选择Driven Terminal Solution。
S参数的解将用一系列电压和电流来表示。
3. 本征模求解计算一个结构的本征模或其谐振频率.本征模解决找出结构的谐振频率及在该频率时的场分布的问题.本征模式解决器可以找到损耗结构和无损结构的本征模式,可计算空腔的无负载Q。
Q是品质因数,是系统消耗了多少能量的量度。
无负载Q是由无损材料造成的能量损失。
因为端口和其他源被限制在本征模式问题中,被计算的Q不包括由这些源造成的损耗。
HFSS book给出的对几种模式的解释:Choose the Driven Modal solution type when you want HFSS to calculate the modal-based S-parameters of passive, high-frequency structures such as microstrips, waveguides, and transmission lines. The S-matrix solutions will be expressed in terms of the incident and reflected powers of waveguide modes.Driven Terminal SolutionChoose the Driven Terminal solution type when you want HFSS to calculate the terminal-based S-parameters of multi-conductor transmission line ports. The S-matrix solutions will be expressed in terms of terminal voltages and currents.Eigenmode SolutionChoose the Eigenmode solution type to calculate the eigenmodes, or resonances, of a structure. The Eigenmode solver finds the resonant frequencies of the structure and the fields at those resonant frequencies.关于driven modal与driven terminal的理解关于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,drivenmodal 是不适合的.应用driven terminal ,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 7.6节)Driven terminal默认的求解终端阻抗为Zvi 故对于每个终端需要定义积分线,例如上图中terminal 的积分线为从接地版到导体1的连线(导体1,接地版都为等势体,路径没有关系),terminal2的积分线为接地版到导体2) 计算机求解时对两个终端分别进行激励,通过电压与电流来计算他们之间的偶合关系.3总结1.如果模型中有类似于偶合传输线求偶合问题的模型一定要用driven terminal求解,2.driven modal适于其他模型, 但一般tem模式(同轴,微带等)传输的单终端模型一般用driven terminal分析(tem波电压一般由两导体之间电场积分定义,电流为环线磁场的积分,阻抗Zvi=Zpi=Zpv区别于TE TM) 由于其直接对电流电压求解而避免了对整个面上功率的计算从而比较简便.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。
hfss相控阵波束角度
HFSS(High Frequency Structure Simulator)是一款用于高频电磁场仿真的软件,可以用于设计和分析各种天线和微波器件。
相控阵(Phased Array)是一种通过控制多个天线阵列中各个天线的相位和振幅来实现波束控制的技术。
相控阵的波束角度可以通过调整各个天线的相位差来实现。
在HFSS中,可以通过以下步骤来模拟相控阵的波束角度:
1. 创建天线阵列:使用HFSS的设计工具创建一个天线阵列模型。
可以选择合适的天线类型和阵列结构。
2. 定义天线元素:对于每个天线元素,设置其位置、相位和振幅。
相位差的设置将决定波束的指向。
3. 设置激励:对于每个天线元素,设置适当的激励。
可以选择单个元素激励或整个阵列激励。
4. 运行仿真:运行HFSS仿真,得到波束角度的模拟结果。
5. 分析结果:根据仿真结果,分析波束的指向和角度,可以通过改变天线元素的相位差来调整波束角度。
需要注意的是,HFSS是一款强大的电磁场仿真软件,相控阵的设计需要一定的电磁学和天线阵列原理的知识。
在实际应用中,可能还
需要考虑到其他因素,如阵列中的互相干扰、辐射功率等。
因此,对于复杂的相控阵系统,建议结合理论和实验进行综合设计和优化。
在高频结构仿真软件HFSS中,电磁耦合馈电设计是一种常见的技术,用于将电磁能量从一个结构传输到另一个结构。
这种技术广泛应用于天线设计、微波电路设计、射频识别(RFID)系统设计等领域。
在HFSS中进行电磁耦合馈电设计时,需要遵循以下步骤:1. 首先,需要建立一个包含两个或多个结构的模型。
这些结构可以是天线、微带线、波导等。
在HFSS中,可以使用各种工具来创建这些结构,例如几何体建模工具、参数化建模工具等。
2. 其次,需要定义电磁耦合馈电的方式。
在HFSS中,有两种常见的电磁耦合馈电方式:端口馈电和激励馈电。
端口馈电是指在结构的端口处施加电磁能量,而激励馈电是指在结构的任意位置施加电磁能量。
3. 定义好电磁耦合馈电方式后,需要设置馈电的属性。
这些属性包括馈电频率、功率、相位等。
在HFSS中,可以使用“激励”工具来设置这些属性。
4. 最后,需要运行仿真。
在HFSS中,可以使用“求解器”工具来运行仿真。
仿真完成后,可以查看仿真结果,例如电磁场的分布、S参数等。
在电磁耦合馈电设计中,需要注意以下几个问题:1. 电磁耦合馈电的效率。
电磁耦合馈电的效率是指从一个结构传输到另一个结构的电磁能量的比例。
电磁耦合馈电的效率受到多种因素的影响,例如结构之间的距离、结构的形状、馈电方式等。
2. 电磁耦合馈电的带宽。
电磁耦合馈电的带宽是指馈电频率的范围,在这个范围内,电磁耦合馈电的效率保持在较高水平。
电磁耦合馈电的带宽也受到多种因素的影响,例如结构之间的距离、结构的形状、馈电方式等。
3. 电磁耦合馈电的隔离度。
电磁耦合馈电的隔离度是指两个结构之间电磁干扰的程度。
电磁耦合馈电的隔离度受到多种因素的影响,例如结构之间的距离、结构的形状、馈电方式等。
在HFSS中进行电磁耦合馈电设计时,需要综合考虑上述因素,以获得最佳的电磁耦合馈电效果。
hfss仿真实验报告HFSS仿真实验报告引言:HFSS(High Frequency Structure Simulator)是一款电磁仿真软件,广泛应用于高频电磁场分析和设计。
本篇报告将介绍一次使用HFSS进行的仿真实验,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:本次实验的目的是通过HFSS仿真软件,对一个电磁场问题进行模拟和分析,以验证其在理论上的正确性。
通过仿真实验,可以更好地理解电磁场的行为规律,并为实际应用提供参考依据。
实验步骤:1. 建立模型:根据实验需求,首先在HFSS中建立相应的电磁场模型。
模型的建立需要考虑几何形状、材料特性等因素,以确保仿真结果的准确性。
2. 设置边界条件:在模型建立完成后,需要设置边界条件,即模型与外界的交互方式。
边界条件的设置对于仿真结果的准确性至关重要,需要根据实际情况进行选择和调整。
3. 定义材料特性:根据实际材料的电磁特性,对模型中的材料进行定义和设置。
材料的特性包括介电常数、磁导率等参数,对于仿真结果的准确性起到重要作用。
4. 设定激励源:在模型中添加激励源,即对电磁场进行激励的源头。
激励源的设置需要考虑频率、功率等参数,以确保仿真结果与实际情况相符。
5. 运行仿真:完成上述设置后,即可运行仿真。
HFSS将根据模型和设置的参数,计算并输出电磁场的分布情况。
实验结果与分析:通过HFSS仿真软件进行实验后,我们得到了电磁场的分布情况。
根据仿真结果,我们可以对电磁场的特性进行分析和讨论。
首先,我们可以观察到电磁场的强度分布情况。
根据模型的不同特点,电磁场的强度在不同区域呈现出不同的分布规律。
通过分析电磁场的分布情况,可以更好地理解电磁场的行为规律,并为实际应用提供指导。
其次,我们可以通过仿真结果来评估不同材料对电磁场的影响。
在模型中,我们可以设置不同材料的特性参数,通过仿真实验来观察不同材料对电磁场的吸收、反射等影响。
这对于材料的选择和设计具有重要的参考价值。
hfss耦合器仿真设计范例-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在HFSS耦合器仿真设计范例这篇文章中,我们将介绍HFSS耦合器的原理和仿真设计步骤。
HFSS(High Frequency Structure Simulator)是一种电磁场仿真软件,广泛应用于高频电磁场仿真领域。
耦合器作为一种重要的电路元件,在无线通信和微波领域具有广泛的应用。
通过仿真设计,我们可以模拟和优化耦合器的性能,以满足实际工程需求。
本篇文章的主要目的是通过以HFSS为工具,详细介绍耦合器的仿真设计过程。
首先,我们将在理论背景部分介绍一些基本的电磁场理论知识,包括电磁波的传输和耦合原理。
随后,在HFSS耦合器的原理部分,我们将重点讲解HFSS软件在耦合器仿真中的应用。
接下来,我们将详细介绍HFSS耦合器的仿真设计步骤。
这包括建立仿真模型、设置边界条件和材料属性、定义仿真参数等。
我们还将介绍如何通过改变耦合器的几何参数来优化性能,如改变耦合间隙、调整导体尺寸等。
通过仿真结果的分析和对比,我们可以评估不同设计参数对耦合器性能的影响,并提出设计优化建议。
最后,在结论部分,我们将对实验结果进行分析和总结。
通过对仿真数据的分析,我们可以得出一些结论,如耦合器的带宽、传输损耗等。
同时,我们也会给出一些建议,如如何改善耦合器性能或进一步优化仿真设计。
通过本文的学习,读者将了解到HFSS耦合器的原理和仿真设计步骤,并能够利用HFSS软件进行仿真设计。
这不仅对于从事无线通信和微波领域研究的工程师和学者有重要意义,同时也对于对电磁场仿真感兴趣的读者有一定的参考价值。
在实际工程应用中,通过仿真设计可以节省成本和时间,同时提高产品性能和可靠性。
因此,熟练掌握HFSS耦合器的仿真设计方法对于工程实践具有重要的指导意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:文章结构部分的主要目的是介绍整篇文章的组织方式,以及各个章节的内容概述。
通过对文章结构的明确介绍,读者可以更好地理解整篇文章的逻辑架构,有助于他们更好地理解和接受文章的内容。
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二节 激励一、 激励技术综述端口是唯一的一种允许能量流入和流出结构的边界条件。
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。
基于HFSS的天线设计流程HFSS(High Frequency Structure Simulator)是一种用于高频电磁场仿真的软件工具,常用于天线设计领域。
以下是基于HFSS的天线设计流程,详述了设计前的准备、模型建立、仿真和优化等关键步骤。
一、设计准备1.需求分析:明确天线设计的要求,如频率范围、增益、方向性等。
2.材料选择:根据设计要求选择合适的材料,如介电常数、磁导率等。
二、模型建立1.创建天线几何体:使用HFSS的建模工具,绘制天线的几何形状,如导线、片状、贴片等。
2.导入材料参数:为天线几何体设置材料参数,指定介电常数和磁导率等参数。
3.锁定边界条件:确定边界条件,如天线周围是否存在接地平面或闭合结构等。
三、仿真设置1.电磁辐射频率范围:设定天线的工作频率范围。
2.网格划分:对天线模型进行网格划分,使得模型细节得到准确表达。
3.求解器设置:选择合适的求解器类型和参数,如自适应网格细化程度、计算精度等。
4.激励方式:选择天线的激励方式,如电流激励、电压激励等,设定激励位置和幅度。
四、仿真分析1.获取S参数:运行仿真分析,获得天线的S参数,即反射系数和传输系数。
2.方向图:计算天线的方向图,分析天线的辐射花样和辐射功率密度。
3.阻抗匹配:根据S参数结果,优化天线的匹配网络,以提高天线的输入阻抗匹配度。
五、优化设计1.参数化:对天线的关键参数进行参数化设置,方便后续的优化建模。
2.参数扫描分析:对参数进行范围扫描分析,观察参数变化对天线性能的影响。
3.优化算法:根据优化目标,选择合适的优化算法,如遗传算法、粒子群算法等。
4.优化迭代:根据优化算法计算出新的参数组合,重新运行仿真,比较新的性能结果。
5.反馈分析:根据优化结果进行反馈分析,调整参数范围,直至达到设计要求。
六、仿真验证1.原型制作:根据优化结果,制作实际天线样机。
2.测量验证:通过测试设备对样机进行测量,比较测量结果与仿真结果的一致性。
ADS_HFSS教程ADS(Advanced Design System)和HFSS(High FrequencyStructure Simulator)是Cadence公司开发的两种常用的射频电路设计和仿真工具。
ADS是一款集成化的电子设计自动化软件,用于射频、微波和高速数字电路的设计、仿真和验证。
HFSS是一款专业的高频电磁场仿真工具,可用于射频、微波和光学等应用领域。
ADS和HFSS的结合可以实现射频电路的全面设计和仿真,帮助工程师更快速、准确地设计和验证电路。
下面将介绍ADS和HFSS的基本使用方法和一些常见的设计案例。
一、ADS的基本使用方法:1. 创建项目:打开ADS软件,在菜单栏中选择"File",然后选择"New",创建一个新项目。
2. 添加设计:在新项目中,可以通过拖拽和导入等方式添加设计文件。
ADS支持多种文件格式,如Schematic、Layout和EM等。
3.连接设计:根据电路的结构,使用画线、添加引脚等方式来完成连接。
4.设计仿真:在设计完成后,可以通过点击仿真按钮,选择需要进行的仿真类型,如直流仿真、交流仿真或者时域仿真等。
5.仿真结果分析:仿真完成后,可以在仿真器窗口中查看电路的各种参数和波形图。
可以通过选择不同的分析器和参数来查看所需的仿真结果。
二、HFSS的基本使用方法:1. 创建项目:打开HFSS软件,在菜单栏中选择"File",然后选择"New",创建一个新项目。
2.建立几何模型:在新项目中,可以通过绘制几何体、导入设计文件或者使用内置的几何体来建立电路的物理模型。
3.定义边界条件:根据设计需求,设置边界条件,如固定边界、吸收边界、波端激励等。
4.定义材料属性:根据设计需要,设置材料的电磁特性,如介电常数、磁导率等。
5.定义激励:根据设计需求,设置输入端口的激励方式,如电流源、电压源或者波导口。
HFSS边界条件和端口激励讲解概述:Ansoft HFSS求解就是对微分形式的麦克斯韦方程采取有限元方法进行数值求解,在场矢量和导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下,这些方程才可以使用。
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,需要边界条件确定跨越不连续边界处场的性质。
边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的,同时也是求解麦克斯韦方程的基础。
默认边界条件--Ansoft HFSS建立的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,Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。
所谓背景是指没有被任何模型物体占据的空间。
任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界(Perfect E)并且命名为外部(outer)边界条件。
可以把几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。
因此当实际边界不是理想的电边界就必须根据实际情况设置;激励(excitation)--激励边界条件是一种特殊的边界条件,最常用的是wave port,是一种允许能量进入或导出几何结构的边界条件,使用wave port激励条件可以计算端口的S 参数;理想电边界(Perfect E)--Perfect E是一种理想电导体或简称为理想导体。
这种边界条件的电场(E-Field)垂直于表面。
有两种边界被自动地赋值为理想电边界。
1、任何与背景相关联的物体表面将被自动地定义为理想电边界并且命名为outer的外部边界条件。
2、任何材料被赋值为PEC(理想电导体)的物体的表面被自动的赋值为理想电边界并命为smetal边界。
理想磁边界(Perfect H)--Perfect H是一种理想的磁边界。
边界面上的电场方向与表面相切。
有限电导率(Finite Conductivity)——有限电导率边界将把物体表面定义有耗(非理想)的导体。
并且可类比为有耗金属材料的定义。
激励类型
1.波端口(Wave Port)
模式
端口校准
S参数的归一化
端口平移
终端线
端口尺寸的估算
两种驱动模式的设置不同
2.集总端口(Lumped Port)
3.Floquet端口(Flopuet Port)
4.Incident Wave
5.Voltage
6.Current
7.Magnetic Bias
激励方式的设置步骤
波端口激励的模式驱动设置
1.选择面
2.右键-Assign Excitation-Wave Port
3.设置积分校准线
4.设置归一化和端口平移
波端口激励的终端驱动设置
1.将HFSS模式改为终端驱动模式:HFSS-Solution Type
2.在Microstrip1的右面,也即结构的右面设置波端口激励,在右面建立一个平面,平面具体要求可以参看前面的端口尺寸估算
3.设置波端口激励,右键-Assign Excitation-Wave Port
4.设置完毕
集总端口的模式驱动设置过程1.创建波端口面和地平面相接
2.设置波端口面:右键-Assign Excitation-Wave Port
3.设置积分校准线
4.设置归一化和端口平移
集总端口激励的终端驱动设置
1.将HFSS模式改为终端驱动模式:HFSS-Solution Type
2.在Microstrip1的右面,也即结构的右面设置集总端口激励,在右面建立一个平面,平面具体要求可以参看前面的端口尺寸估算
3.设置波端口激励,右键-Assign Excitation-Wave Port
4.设置完毕
波端口和集总端口的对比
差分对的设置。
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。
hfss激励方式HFSS(High Frequency Structure Simulator)是一款基于有限元法的高频电磁场仿真软件,广泛应用于射频和微波领域的电磁场分析与设计。
在HFSS中,激励方式是指如何向设备或结构中注入电磁波,以模拟实际工作条件下的电磁场分布和传输特性。
HFSS提供了多种激励方式,包括端口激励、波导激励、辐射激励等。
不同的激励方式适用于不同的电磁场问题,可以根据具体需求选择合适的激励方式。
1. 端口激励:端口激励是最常用的激励方式之一,适用于将电磁波注入到导体结构或器件中。
在HFSS中,可以通过定义端口的位置、大小和方向等参数,将激励信号注入到特定的结构中。
端口激励可以模拟传输线、天线、滤波器等各种射频和微波器件。
2. 波导激励:波导激励适用于波导结构中的电磁场分析。
HFSS支持多种波导类型,包括矩形波导、圆形波导、同轴波导等。
通过设置波导的尺寸和位置等参数,可以将激励信号注入到波导中,并模拟波导中的电磁传输特性。
3. 辐射激励:辐射激励用于模拟天线辐射场问题。
在HFSS中,可以通过定义天线的类型(如微带天线、喇叭天线、半波振子天线等)和参数(如频率、功率、极化等),将激励信号注入到天线中,并分析天线的辐射特性。
除了以上常见的激励方式,HFSS还提供了其他一些特殊的激励方式,如散射激励、模式激励等。
散射激励适用于分析散射场问题,可以模拟电磁波与物体的相互作用;模式激励适用于模拟共振腔和谐振器中的电磁场分布和传输特性。
在实际使用HFSS进行仿真时,选择合适的激励方式对于结果的准确性和可靠性非常重要。
合理的激励方式能够更好地模拟实际工作条件下的电磁场分布和传输特性,帮助工程师进行电磁场问题的分析与优化设计。
HFSS提供了多种激励方式,可以根据不同的电磁场问题选择合适的激励方式。
通过合理的激励设置,可以准确模拟实际工作条件下的电磁场分布和传输特性,为射频和微波领域的电磁场分析与设计提供有力的工具和支持。
以下的工程文件在HFSS V12版本里面通过验证:
谢拥军编著
新版:HFSS原理与工程应用
里面有一个LVDS的实例,对于波端口激励一节讲得很模糊,这里我给出详细的设置方法,不足之处,请高手指点!
端口设置
教材中写到:选择port1,并设置为WavePort激励。
注意下图:
上面的PortName自行设置,Terminal Naming选择第一个,重点就在下面的Refference设置。
这里都不用勾选。
如果勾选了,后面的差分对设置会显示灰色,很郁闷呵呵
在工程栏会得到如下结果:。
同理,设置port2。
最后得到如下结果:
差分线对设置
接下来设置Differential Pairs(这里与图5-4-2不同),
右键单击WavePort1,会出现端口设置菜单栏,最后一项就是差分线对设置。
默认设置,点确定即可。
设置WavePort2的时候,有一个去嵌入设置,节约计算时间,步骤如下所示:
右键单击WavePort2,会出现端口设置菜单栏,最后一项就是差分线对设置。
勾选Deemed Setting,可以设置去嵌入的距离。
到这里为止:差分线对的端口设置就完成了,其他的设置过程与书上相同。
如有不足之处,请指正!。
1、HFSS仿真结果的疑问我在做一个0.3g--2.7g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0.3g--1g,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0.3--0.6g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 lumpedport.rar(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0.25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 中•激励是一种定义在三堆物体表面或者二维物体上的激励源,这种 歌励源可以是电碰波」激励、电压源或者电流源期励捎口是一种允许能星 进入或流出几何结构的特殊边界条件类型
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❖ HFSS 软件设定入射翼蜀口上的每个模式的平均功率为业 未解时,首先眉匚诲 地匡
辑欺 其他祥口观直迎I :在谊解产生后,M 潮W 的侑号激励.其 他揣口设置为毗蛆此循环;舜后的解是所有照的叠加。
波排口 一骚设直在前景平面上.不允许端口平函与曲
激励类型
1. 专波端口,Wave Port)。
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波端口(Wave Port)
模式
端口校准
S参数的归一化端口平■移。