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第三章Ansoft HFSS 使用介绍3. 1工作环境介绍要应用Ansoft HFSS软件来分析高频电磁场问题，首先要熟悉HFSS 的工作环境。
Ansoft HFSS软件的典型工作环境如图 1所示。
该工作环境窗口由菜单栏、工具栏、状态栏、工程管理窗口、特性窗口、 进度窗口和信息管理窗口几部分组成。
3D 模型窗口进度窗口3. 1 . 1菜单栏菜单栏中包含了 File 、Edit 、View 、Project 、Draw 、3D Model 、HFSS 、Tools 、Windows 、Help 等下拉菜单，这些下拉菜单包含了所有的HFSS 操作和命令。
1.1.1 File 菜单：管理HFSS 工程文件以及打印操作。
菜单栏——_ 工具栏 ______工程管 理窗口特性窗口ZaU E-L*- Ki-^- tri-j*ci ■■ 耳 心址* T□ •打 ^ £ • >曲•鼻«hU-W P 曰卜T*r* ■ 1)4 4]HI iF审 l|!> MM*ri«life IHF^-L*i^. h A Sto dba ft S * * * ft< 9 n M iJ * bt0 it .0 rs > ari £]!*刖■lhai+ i*?idjEn>H-L状态栏信息管理窗口□世郎 Ctrl+HOpsn, . . Ctrl+0Close H SaveCtrl+5Save As.』_A E Tecbnoloigy FilePrint PreviewS Erird …. Ctrl+T1 E AKFSSpjt\Froject5. hfn2 E ： VWSSpj tVPatchkrray.3 K:\HFSSpj t\Fraj»t4. hfEE4 EAKFSSpjt\Projec-t3. h£*至 E:\HfSSpjt\Frojtct2. hf 宝& E 2 MffSSpj iVpatclL hfs sI E:\HFSSpjt\PIF^. hfss 3 I:Vsj^. hfn K M I t1.1.2 Edit 菜单：修正3D 模型及撤销和恢复等操作。
hfss参数化建模布尔运算-回复什么是hfss参数化建模布尔运算？HFSS（High Frequency Structure Simulator）是Ansys公司开发的一种电磁仿真软件，常用于高频领域的电磁场分析和射频电磁场模拟。
HFSS 参数化建模布尔运算指的是在HFSS中使用参数建立模型，并通过布尔运算对不同部分进行组合、分割、交叉等操作，以实现对模型的灵活处理与修改。
为什么需要hfss参数化建模布尔运算？在进行电磁仿真时，常常需要对模型进行不同的形状调整和部分的组合或分割。
传统的方法是针对每个调整和变换操作手动修改模型的设计参数，这种方式效率低下且容易出错。
而使用HFSS参数化建模布尔运算，则可以通过更加简洁和快速的方式对模型进行修改和优化。
hfss参数化建模布尔运算的基本操作有哪些？HFSS参数化建模布尔运算包括了多种基本操作，下面将一一介绍。
1. 布尔并操作（Boolean Union）：将两个或多个实体进行合并，形成一个新的实体。
在HFSS中，可以通过给定要并操作的实体名称来实现。
2. 布尔差操作（Boolean Difference）：将一个实体从另一个实体中减去，并得到一个新的实体。
这种操作通常用于对模型进行分割、减去不需要的部分或创建其他相关形状。
3. 布尔交操作（Boolean Intersection）：保留两个实体相交的部分，去除其他部分，并生成一个新的实体。
这种操作常用于对模型之间的交叉部分进行处理。
4. 布尔移除操作（Boolean Remove）：从一个实体中移除掉另一个实体的一部分，并生成一个新的实体。
这种操作常用于对模型的局部区域进行修改和调整。
如何在hfss中使用参数化建模布尔运算？在HFSS中使用参数化建模布尔运算，首先需要设置参数，将要进行操作的实体以及操作结果实体的名称设置为参数。
然后，在布尔操作的参数设置中，可以使用这些参数来实现对模型的动态操作。
使用参数化建模布尔运算的好处是什么？使用HFSS参数化建模布尔运算有以下好处：1. 提高工作效率：通过使用参数和布尔运算，可以快速地进行设计调整和模型修改，从而节省时间和努力。
T型波导内场分析和优化设计改名设置求解类型：HFSS-solutiontype-设置单位为in：Modeler-units-设置每次弹出模型之后弹出该模型的属性对话框：Tools-options-3DModeleroptions设置复制模型的时候同时复制模型上的激励和边界条件：Tools-options-HFSSoptions创建第一个长方体TeeTest：顶点坐标（0，-0.45，0）终点坐标（2,0.9,0.4）添加端口激励：右键-SelectFaces-选择面-右键-Wave Port名称为P1选择NewLine点击下一步-完成复制TeeTest：选中TeeTest-Edit-Duplicate-AroundAxis 第一个第二个同样的操作，将90°改为-90°结果为合并三个长方体：选中它们-Modeler-Boolean-Unite创建小长方体Spetum：Position：（-0.45in，Offset-0.05in，0in）设置Offset的值增量坐标（0.45,0.1，0.4）创建槽：选中TeeTest和Spetum-Modeler-Boolean-Subtract添加求解设置：右键Analysis-AddSolutionSetup添加频率扫描：右键Setup1-AddFrequencySweep设计检查仿真查看扫频结果：Results-CreateModalSolutionDataReport-RectangularPlot查看电场分布：选中上表面-Field Overlays-PlotFields-E-MagE查看动态电场分布：右键Mag_E1-Animate。
如何在HFSS 9.0中使用参扫、优化和灵敏度分析P o q i0552004-1-13目录第一章概述_________________________________________________________________________5第一节变量的设置____________________________________________________________________5λ全局变量和局部变量________________________________________________________________5λ求解过程扫描的设置________________________________________________________________5第二节本练习的说明__________________________________________________________________6第二章以导线宽度为本地变量求解微带线特性阻抗练习__________________________________7 2.1设置解的类型_____________________________________________________________________7 2.2设置绘图单位_____________________________________________________________________7 2.3建立微带线模型___________________________________________________________________7 2.3.1介质层模型－PCB_______________________________________________________________7 2.3.2空气箱－A IR___________________________________________________________________7 2.3.3导线模型—T___________________________________________________________________7 2.3.4端口设置－P1，P2______________________________________________________________7 2.3.5激励以及负载线设置_____________________________________________________________8 2.3.6边界设置_______________________________________________________________________8 2.3.7模型结构图_____________________________________________________________________82.4设置变量_________________________________________________________________________82.5设置仿真参数_____________________________________________________________________9 2.6设置参数扫描_____________________________________________________________________9 2.6.1添加参数扫描___________________________________________________________________9 2.6.1.1 扫描定义标签_________________________________________________________________9 2.6.1.2 Table标签___________________________________________________________________102.6.1.3 General标签_________________________________________________________________10 2.6.1.4 Calculations计算标签________________________________________________________10 2.6.2执行参数扫描__________________________________________________________________12 2.7观察参数仿真结果________________________________________________________________12 2.7.1显示曲线的设置之一：C ONTEXT设置________________________________________________12 2.7.2显示曲线的设置之二：扫描标签的设置_____________________________________________13 2.7.3显示曲线的设置之三：X轴显示参数的设置_________________________________________13 2.7.4显示曲线的设置之四：Y轴显示参数设置___________________________________________13 2.7.5使用O PTIMETRICS＼P ARAMETRIC S ETUP1进行扫描结果观察__________________________________14 2.8优化功能的使用和设置____________________________________________________________15 2.8.1取消扫描设置__________________________________________________________________15 2.8.2将模型的W参数转换成O PTIMIZATION变量____________________________________________15 2.8.3添加优化设置__________________________________________________________________16 2.8.4添加C OST函数__________________________________________________________________16 2.8.5修改变量的起始和中止值_________________________________________________________17 2.8.6G ENERAL 项目的设置（解算方式设置）______________________________________________17 2.8.7执行优化分析__________________________________________________________________17 2.8.8观察忧化结果__________________________________________________________________182.9建模与参扫之间的一个需要注意的问题______________________________________________18 2.9.1标准状态1_____________________________________________________________________18 2.9.2导线位置移动__________________________________________________________________19 2.9.3标准状态2_____________________________________________________________________19 2.9.4负载线位置发生变化_____________________________________________________________19 2.10修正设计_______________________________________________________________________19 2.11优化过程中不收敛的处理_________________________________________________________20第三章关于介质物体的参扫和优化_________________________________________________________213.1设置HFSS设计的初始参数_________________________________________________________21 3.2设置表征介质层厚度的全局变量：H_________________________________________________21 3.3将变量H应用到PCB模型尺寸设置中________________________________________________21 3.3.1设置介质层模型PCB的Z轴（高度）变量___________________________________________21 3.3.2设置与Z轴高度$H相关的端口位置________________________________________________22 3.4设置本地介电常数变量____________________________________________________________22 3.4.1添加新的全局变量“RF”_________________________________________________________22 3.4.2新建使用变量的介电常数_________________________________________________________22 3.5其它参数的设置；进行初始的仿真__________________________________________________23 3.6添加扫描变量____________________________________________________________________23 3.6.1添加介质层厚度变量$H和介电常数变量$RF_________________________________________23 3.6.1.1 Sweep定义标签_______________________________________________________________23 3.6.1.2 常规设置标签________________________________________________________________23 3.6.1.3 计算标签设置________________________________________________________________243.6.2执行参数扫描__________________________________________________________________24 3.6.3察看仿真结果__________________________________________________________________24结论：1)阻抗随介质层厚度减小而减小_________________________________________________24 3.7设置优化________________________________________________________________________25 3.7.1转换两个全局变量为优化变量_____________________________________________________25 3.7.2设置优化变量__________________________________________________________________25 3.7.2.1 Goals标签设置状态___________________________________________________________25 3.7.2.2 Variables标签设置状态_______________________________________________________25 3.7.2.3 General标签设置状态_________________________________________________________26 3.8优化结果________________________________________________________________________26 3.8.1首次参数扫描结果______________________________________________________________26 3.8.2执行优化______________________________________________________________________26小结：______________________________________________________________________________27第四章差分线的阻抗参数扫描合优化_______________________________________________________284.1设置HFSS设计的初始参数_________________________________________________________28 4.2端口设置________________________________________________________________________28 4.2.1建立两个端口的几何图形_________________________________________________________28 4.2.1.1 建立Port1___________________________________________________________________28 4.2.1.2建立Port2___________________________________________________________________28 4.3建立边界________________________________________________________________________29 4.4建立端口1的负载线______________________________________________________________29 4.5建立端口2的负载线______________________________________________________________29 4.6设置参扫参数____________________________________________________________________30 4.6.1设置全局变量__________________________________________________________________30 4.6.2修改导线模型几何参数___________________________________________________________30 4.7设置仿真（非扫描）参数__________________________________________________________30 4.8添加参数扫描变量________________________________________________________________31 4.8.1参数扫描变量窗口的S WEEP定义标签_______________________________________________31 4.8.2参数扫描变量窗口的T ABLE标签___________________________________________________31 4.8.3参数扫描变量窗口的计算标签设置__________________________________________________31 4.8.4参数扫描变量窗口的常规设置标签__________________________________________________32 4.9执行参数扫描____________________________________________________________________33 4.9.1进行变量$SET＝113MIL常规设置的仿真_____________________________________________33 4.10察看参扫结果___________________________________________________________________33 4.11设置优化参数___________________________________________________________________344.11.1将$SET变量转换成优化变量______________________________________________________34 4.11.2添加优化变量_________________________________________________________________34 4.11.2.1 优化变量窗口中目标（Goals）标签设置________________________________________34 4.11.2.2 优化变量窗口中变量（Variables）标签设置____________________________________35 4.11.2.3 优化变量窗口中常规（General）标签设置______________________________________35 4.12执行优化_______________________________________________________________________36 4.13察看优化的收敛过程_____________________________________________________________36 4.14从新设置优化参数_______________________________________________________________38 4.14.1全局变量的改变_______________________________________________________________38 4.14.2将新的$SET变量再次转换成优化变量____________________________________________38 4.14.3添加一个新的优化变量__________________________________________________________38 4.14.4使用新的变量范围优化结果______________________________________________________38 4.5小结____________________________________________________________________________39第五章灵敏度分析_______________________________________________________________________405.1灵敏度的定义____________________________________________________________________40 5.2如何在HFSS使用灵敏度分析_______________________________________________________40 5.3本例使用的模型__________________________________________________________________41 5.4变量的设置_______________________________________________________________________41 5.5扫描变量的设置___________________________________________________________________41 5.5.1在添置扫描变量窗口中“S WEEP D EFINITIONS”标签的设置______________________________41 5.5.2在添置扫描变量窗口中“G ENERAL”标签的设置_______________________________________42 5.5.3在添置扫描变量窗口中“C ALCULATION R ANGE”标签的设置______________________________42 5.6扫描结果_________________________________________________________________________42 5.7设置优化变量_____________________________________________________________________43 5.8进行优化操作_____________________________________________________________________44 5.9设置灵敏度变量___________________________________________________________________44 5.10添加灵敏度分析并设置变量值______________________________________________________45 5.11运行灵敏度分析__________________________________________________________________45 5.12灵敏度结果分析__________________________________________________________________45 5.12.1T ABLE 显示的结果______________________________________________________________46 5.12.2曲线方式显示的结果___________________________________________________________46第六章附录_____________________________________________________________________________496.1变量调协（T UNE）_______________________________________________________________49 6.1.1设置T ONE 变量__________________________________________________________________49 6.1.2检查运行T ONE后的结果__________________________________________________________50 6.1.3结束T ONE______________________________________________________________________51 6.1.4小结__________________________________________________________________________51如何在HFSS 9.0中使用参扫，优化和灵敏度分析第一章 概述第一节 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。
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。
hfss参数化建模方法HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一种强大的电磁仿真软件，可以用于设计和分析高频电磁器件。
参数化建模是HFSS中的一种功能，可以通过改变参数值来自动化地生成不同的模型。
以下是使用HFSS进行参数化建模的详细步骤：1. 打开HFSS软件，并创建一个新的项目。
2. 在导航树中选择“Design”标签，然后右键单击并选择“Insert”>“Component”>“Parametric”。
3. 在弹出的对话框中，选择“Create New Parameter Set”并点击“OK”。
4. 在参数设置对话框中，点击“Add”按钮，然后输入参数的名称、类型和初始值。
例如，可以创建一个名为“Length”的参数，类型为“Length”，初始值为10mm。
5. 点击“OK”来保存参数设置。
6. 在导航树中选择“Modeler”标签，然后右键单击并选择“Insert”>“Primitive”>“Rectangle”。
7. 在属性对话框中，可以使用参数化值来定义矩形的尺寸。
例如，可以将矩形的长度设置为“Length”。
8. 点击“OK”来创建矩形。
9. 可以重复步骤6到8来创建其他的几何体，并使用参数化值来定义它们的尺寸。
10. 可以在导航树中选择“Modeler”标签，然后右键单击并选择“Insert”>“Operation”>“Boolean”。
11. 在属性对话框中，选择要进行布尔运算的几何体，并选择相应的运算类型（如并集、交集或差集）。
12. 点击“OK”来执行布尔运算。
13. 可以在导航树中选择“Solution”标签，并进行电磁仿真设置。
14. 点击“Solve”按钮来运行仿真。
15. 可以通过更改参数的值来自动化地生成不同的模型。
在导航树中选择“Design”标签，然后右键单击并选择“Edit Parameters”。
