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1、山东工商学院 2016 届毕业论文目 录引言 .I1 绪论 .31.1 HFSS 简介 .31.1.1 HFSS 发展历程 .31.1.2HFSS 仿真原理 .31.1.3HFSS 的仿真过程 .41.1.4HFSS 的功能 .51.2 应用领域 .51.3HFSS 的基本操作 .51.3.1HFSS 的一般仿真操作 .51.3.2HFSS 的一般操作界面 .62 微带天线理论 .82.1 微带天线 .82.1.1 传输线即微带天线 .82.1.2 微带贴片天线 .92.2 圆形微带贴片天线理论 .102.3 极化理论 .122.3.1 圆极化理论简述 .122.3.2 左旋圆极化与右旋圆极化
2、 .133 贴片天线的仿真过程 .143.1 实验内容 .143.2HFSS 贴片天线仿真 .143.2.1 创建工程 .143.2.2 创建模型 .153.3 设置参量 .223.3.1 设置变量 .223.3.2 设置模型材料参数 .233.3.3 设置边界条件和激励源 .243.3.4 设置求解条件 .253.4 创建参数分析并求解 .263.4.1 添加参数设置 .263.4.2 定义输出变量 .273.4.3 求解 .273.5 优化求解 .283.5.1 选择优化变量 .283.5.2 设置远区辐射场 .283.5.3 添加优化设置 .283.5.4 求解优化分析 .294 结果演
3、示与分析 .294.1 贴片天线的仿真结果 .294.1.1 贴片天线的仿真结果 .294.1.2 贴片天线的仿真结果分析 .29山东工商学院 2016 届毕业论文引言发 生多撒飞洒发多少我都发范德萨范德萨分到达发到付啊放大但是的但是上的放大放大飞机返回来烦你的经费户附近的看是否就安分点积分激发你觉得离开谁惹你北京网络法律能发奶粉就发觉你废物了南方 vfjdklafnlfefjdalfn 费劲儿了奶粉就为了你附近的少年富放你家里是南方金额女王山东工商学院 2016 届毕业论文1 绪论1.1 HFSS 简介电磁场学科是围绕麦克斯韦方程组为中心展开的研究。电磁场本身属于人肉眼所见的范围之外，因此，
4、特别是在早年科学技术还不发达的时候，要想研究人们看不见也摸不着的电磁场来说首要解决的问题就是怎么实现电磁场的可视化。1.1.1 HFSS 发展历程HFSS（High Fequency Structure Simulator高频电磁场仿真） 。该软件是由美国 Ansoft 公司开发！（1）的世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件，当然，该仿真软件并不是唯一一个电磁场仿真软件，但却是世界上公认的主流的三维电磁场仿真软件。当然最开始出现的 HFSS 软件并不是由美国 Ansoft 公司多研发，HFSS 软件的前身是美国著名的安捷伦公司设计的高频结构仿真软件（Agilent HFSS） 。2003
5、 年美国 Ansoft 公司收购了 Agilent HFSS 软件并经过自研发和升级，推出了 HFSS 的 V8.0 版本。该版本增加了许多新的功能。功能的增加使 HFSS 得运用跟为广泛，深得客户的喜爱。当然这并没有停止 HFSS 发展的脚步。同年 5 月美国 Ansoft 公司发布了 HFSS 的新版本 V9.0，发布不久，同年由发布的更新版本V9.2。直到 2005 年，经过美国 Ansoft 公司不断地创新和努力，他们推出了HFSS 的最高版本即 V10.0。最新版本与之前的版本相比，大大增加了软件的设计和分析效率，强化了该软件与其他工具的配合。同时版本 V10.0 还推出了一种新功能
6、，俗称“Heal-ing”功能。该功能具有能消除微小段差和坐标误差的功能，能够直接使用为大多数的 CAD 模型，大大拓宽了 HFSS 的运用范围。1.1.2HFSS 仿真原理HFSS 采用的仿真原理是基于限元法！而来的。对于有限元法的理解我们可以借助数学里的“微分法” 。当我们面临一项非常庞大而又复杂的问题时，我们一般倾向于将这巨大的问题分割成为一块一块的细小的问题，尽量分的非常细致，最好能够保证每块细小的区域所解决的问题尽量简山东工商学院 2016 届毕业论文化。当我们对每个小区域的分析变得越来越简化之后，最后将所有小区域的计算结果整合起来，构成一个用整体矩阵表达整个区域的解，而这个矩阵往往
7、又是我们所熟知的稀疏矩阵。然而，到这一步的时候，我们的计算过程已经变得非常简化并且迅速了。1.1.3HFSS 的仿真过程HFSS 的一般仿真过程！如图 1.1 所示：设计开始求解类型1 、 参数几何模型2 、 分析求解设置频率扫描3 、 设计结果2 D 场输出报表1 . 1 边界条件1 . 2 激励分析 网格运算求解收敛完成4 . 1 网格（ 加密与合并 ）更新山东工商学院 2016 届毕业论文图 1.1 HFSS 仿真过程1.1.4HFSS 的功能HFSS 的主要功能！（4）有以下几点：（1） 能够实现三维电磁场的设计与分析调试；（2） 拥有强大的参数化设计、优化、敏感性级公差统计访问功能；（3） 具有灵活的网格剖分，收敛精度，以及仿真分析控制等强大的功能；（4） 仿真快速且设计精度高，仿真便捷；（5） 具有电磁场与系统电路的集成协同仿真能力。1.2 应用领域从 2003 年以来，由于市场竞争的激烈，HFSS 的发展越来越迅速，同时 HFSS的功能越来越强大，软件的运用范围已得到了扩大。（1） 射频和微波无源器件的设计；（2） 高速 PCB 板和 RF PCB 板的设计；（3） 天线、阵列天线和馈源的设计；（4） 高频 IC 设计；（
