HFSS基础入门

− 29 − 第3章 HFSS工作界面 工作界面也称为用户界面，是HFSS软件使用者的工作环境；了解、熟悉这个工作环境是掌握HFSS软件的第一步。本章将对HFSS的工作环境做一个全面的介绍，通过本章的讲解，希望能够帮助读者迅速熟悉HFSS的工作环境，了解HFSS的工作界面组成、各个工作窗口的主要功能以及HFSS主菜单中每项操作命令对应的功能，为掌握HFSS的设计操作做好充分的准备。 在本章，读者可以学到以下内容。 ; HFSS工作界面的组成。 ; HFSS工作界面中各个子窗口的作用。 ; HFSS主菜单栏所有操作命令对应的功能。 ; 工具栏快捷按钮的添加和删除以及重新排列。 ; 什么是工程树，什么是操作历史树。 ; 三维模型窗口中栅格和坐标系的显示设置。 3.1 HFSS工作界面 HFSS工作界面采用了标准Windows的菜单与风格。打开HFSS后，可以看到其典型的工作界面，如图3.1所示，整个工作界面由菜单栏、工具栏、工程管理窗口、属性窗口、三维模型窗口、信息管理窗口、进程窗口和状态栏组成。 图3.1 HFSS工作界面

− 30 − ========================================================================================== 3.1.1 主菜单栏 主菜单栏位于HFSS工作界面的最上方，包含File、Edit、View、Project、Draw、Modeler、HFSS、Tools、Window和Help共10个菜单，这些菜单包含了HFSS的所有操作命令。下面就来简要介绍每个菜单命令的主要功能。 1．File菜单 File菜单用于管理HFSS工程设计文件，包括工程文件的新建、打开、保存以及打印等操作。File下拉菜单包含的所有操作命令如图3.2所示。 2．Edit菜单 Edit菜单主要用于编辑和修改HFSS中三维模型的操作，Edit下拉菜单包含的所有操作命令如图3.3所示。 图3.2 File下拉菜单 图3.3 Edit下拉菜单 其中，下拉菜单中部分操作命令的功能说明如下。 Copy Image：把三维模型窗口中的模型以图形的形式复制到剪贴板。 Arrange：模型的移动操作，包括平移（Move）、旋转（Rotate）、镜像移动（Mirror）和偏移操作（Offset）。 Duplicate：模型的复制操作，包括平移复制（Around Line）、沿坐标轴复制（Around Axis）和镜像复制（Mirror）。 Scale：缩放操作，对选中的模型，可以通过设置x、y、z轴的缩放因子使得该模型沿x、y、z轴进行伸缩。 Properties：显示选中模型的属性对话框。 3．View菜单 View菜单主要包含两部分功能操作，一是用于显示或隐藏工作界面中的子窗口，二是用于更改第3章 HFSS工作界面

− 31 − ========================================================================================== 三维模型窗口中物体模型的显示方式。Edit下拉菜单包含的所有操作命令如图3.4所示。 图3.4 View下拉菜单 其中，下拉菜单中部分操作命令的功能说明如下。 View下拉菜单的前5个操作命令：Status Bar、Message Manager、Project Manager、Properties Window和Progress Window用于显示或隐藏HFSS工作界面中的状态栏、信息管理窗口、工程管理窗口、属性窗口和进程窗口。在下拉菜单中，单击可以选中或取消相应的操作命令；操作命令选中之后，在操作命令的左侧会显示图标，表示HFSS工作界面中显示该子窗口；反之，则在HFSS工作界面中隐藏该子窗口。 Modify Attributes：设置或修改三维模型窗口中物体模型的显示视角属性，包括设置视角方向、光照效果和背景颜色等；实际工作中，使用默认设置即可。 Rotate：模型视图的旋转操作，包括模型视图沿着模型中心旋转（Rotate model center）、模型视图沿着三维模型窗口屏幕中心旋转（Rotate screen center）和模型视图沿着当前坐标原点旋转（Rotate current axis）3个操作；选择相应的操作命令，在三维模型窗口拖曳鼠标可以分别以模型中心、屏幕中心和坐标原点为中心旋转模型视图，以便从不同的角度观察物体模型。 Pan：模型视图的平移操作，选择该操作命令，在三维模型窗口拖曳鼠标可以使物体模型和坐

− 32 − ========================================================================================== 标系在三维模型窗口内平移。 Zoom：模型视图动态缩放操作，选择该操作命令，在三维模型窗口拖曳鼠标可以放大或缩小显示物体模型；鼠标向上拖曳为放大显示，鼠标向下拖曳为缩小显示。 Zoom In和Zoom Out：模型视图的放大和缩小操作，选择该操作命令，用鼠标左键在三维模型窗口中拉出一个矩形框，则Zoom In操作会放大显示该矩形框里的所有物体模型，Zoom out操作会按照该矩形框在整个三维模型窗口所占的比例将模型缩小显示。 Fit All：在三维模型窗口中全屏显示所有可视物体模型的全貌。 Fit Selection：在三维模型窗口中全屏显示被选中的物体模型的全貌。 Hide Selection和Show Selection：隐藏和显示选中的物体模型。 Active View Visibility：打开Active View Visibility对话框，选择显示或隐藏物体模型。 Spin：选择该操作，在三维模型窗口中拖曳鼠标，则物体模型会沿着鼠标拖曳的方向动态旋转显示。 Animate：数据后处理时，动态显示场分布。 Options：三维模型窗口中的默认设置选项。 Render：物体模型的渲染方式，有两种显示方式：一是模型以边框形式（Wire Frame）显示，二是模型以实体形式（Smooth Shaded）显示。 Surface Visualization Settings：物体模型表面显示的设置。 Coordinate System：设置三维模型窗口中坐标系的显示方式，包括默认的大坐标轴显示方式、窗口右下角小坐标轴显示方式以及隐藏不显示坐标轴。 Grid Settings：三维模型窗口中的栅格显示设置。 4．Project菜单 Project菜单用于向当前工程中添加设计文件和管理工程变量，Project下拉菜单包含的所有操作命令如图3.5所示。 图3.5 Project下拉菜单 其中，下拉菜单中操作命令的功能说明如下。 Insert HFSS Design：在当前工程中插入一个新的HFSS设计。 Insert Documentation File：在当前工程中插入一个文档，可以作为该工程设计的技术说明文档。 Analyze All：运行所有仿真分析。 Project Variables：添加和编辑工程变量。 Datasets：根据用户添加的x、y数组拟合函数，可用于设置与频率相关的端口阻抗、与频率相关第3章 HFSS工作界面

− 33 − ========================================================================================== 的工程变量以及定义边界条件等。 Remove Unused Definitions：删除用户自定义的而当前工程中未使用的材料。 5．Draw菜单 Draw菜单主要用于创建基本物体模型（Primitives）的相关操作，Draw下拉菜单包含的所有操作命令如图3.6所示。 其中，下拉菜单中部分操作命令的功能说明如下。 新建一维线模型操作：包括新建直线段（Line）、曲线（Spline）、圆弧（Arc）模型和表达式定义（Equation Based Curve）的线模型。 新建二维平面模型操作：包括新建矩形面（Rectangle）、椭圆面（Ellipse）、圆形面（Circle）、正多边形面（Regular Polygon）模型和表达式定义（Equation Based Surface）的平面模型。 新建三维物体模型操作：包括新建长方体（Box）、圆柱体（Cylinder）、正多棱柱体（Regular Polyhedron）、圆锥体（Cone）、球体（Sphere）、圆环体（Torus）、螺旋体（Helix）和平面螺旋体（Spiral）模型。对于新建螺旋体模型和平面螺旋体模型，下面单独列出来做个简要说明。 Helix：新建螺旋结构模型的操作，该操作命令首先需要选中一个线模型或者二维平面模型才能激活；激活后单击该操作命令，HFSS以选中的线模型或者面模型为横截面，沿着指定的方向螺旋上升生成螺旋物体模型；其中，选中一维线模型生成的是中空的螺旋体，选中二维平面模型生成的是实心的螺旋体。 Spiral：新建平面螺旋结构模型的操作，和Helix操作命令一样，该操作命令也需要选中一个线模型或者二维平面模型才能激活；激活后单击该操作命令，HFSS以选中的线模型或者面模型为横截面，沿着指定的方向旋转生成平面螺旋物体模型；其中，选中一维线模型生成的是中空的平面螺旋体，选中二维平面模型生成的是实心的平面螺旋体。 Bondwire：新建IC芯片引线模型的操作。引线是在IC芯片封装内部连接金属焊盘和芯片之间的细金属线，HFSS中可以通过Bondwire操作命令建立标准的JEDEC四点引线模型和JEDEC五点引线模型。 Sweep：通过扫描的方式创建物体模型，选中一维线模型通过扫描的方式可以创建生成二维平面模型，选中二维平面模型通过扫描的方式可以创建生成三维立体模型；扫描的方式有3种，即绕坐标轴扫描（Around Axis）、沿着指定向量方向扫描（Along Vector）和沿着指定路径扫描（Along Path）。 User Defined Primitive：用户自定义模型。 Plane：在三维模型窗口中新建一个非实体平面的操作，该平面主要用于在数据后处理时计算和显示在该平面上的场分布。 图3.6 Draw下拉菜单

− 34 − ========================================================================================== Point：在三维模型窗口中新建一个非实体点的操作，该点主要用于在数据后处理时计算和显示在该位置的矢量场。 6．Modeler菜单 Modeler菜单主要用于导入/导出物体模型、对基本的物体模型进行布尔操作生成复杂的物体模型、创建坐标系以及设定鼠标指针在三维模型窗口中的移动方式等相关操作。Modeler下拉菜单包含的所有操作命令如图3.7所示。 图3.7 Modeler下拉菜单 其中，下拉菜单中部分操作命令的功能说明如下。 Import：导入物体模型操作，将外部物体模型（如AutoCAD、ProE等软件创建的模型）导入HFSS中。 Export：导出物体模型操作，将HFSS工作环境中创建的物体模型导出为.dxf、.iges等格式，供其他软件如AutoCAD、ProE使用；也可以导出为简单的图片文件格式。 Group Objects By Material：执行该操作后，操作历史树中的物体模型将按材料分类排列。 Assign Material：给选中的三维物体模型分配材料属性，该操作需要选中三维物体模型后才能激活。 Movement Mode：鼠标指针在三维模型窗口中的移动方式，通过该操作可以限定鼠标指针在某一平面或只沿着某一坐标轴方向移动。 Grid Plane：指定当前用于创建物体模型的工作平面，可以选择xy、yz或xz面。 Snap Mode：鼠标指针捕捉模式，在创建物体模型的过程中，设置不同状态的捕捉模式后，鼠标