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1、第3章AnsoftHFSS使用介绍 第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1 工作环境介绍工作环境介绍 3.2 建立建立HFSS工程的一般过程工程的一般过程 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1工作环境介绍工作环境介绍要应用AnsoftHFSS软件来分析高频电磁场问题，首先要熟悉HFSS的工作环境。AnsoftHFSS软件的典型工作界面如图3-1-1所示。该工作界面由菜单栏、工具栏、状态栏、工程管理窗口、特性窗口、进度窗口、3D模型窗口和信息管理窗口等几部分组成。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图
2、3-1-1AnsoftHFSS软件的典型工作界面 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1.13.1.1菜单栏菜单栏1.File1.File菜单菜单File菜单用于管理HFSS工程文件以及进行打印操作，如图3-1-2所示。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图3-1-2File菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 2.Edit2.Edit菜单菜单Edit菜单用于修正3D模型及进行撤销和恢复等操作，如图3-1-3所示。其中部分选项说明如下：Undo:撤销操作。Re
3、do:恢复操作。Cut:剪切操作。Paste：粘贴操作。Copy:复制操作。Delete:删除操作。Copy To Clipboard:复制到剪贴板。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 SelectAllVisible:选择在3D模型窗口中的所有可见模型。SelectAll:选择在3D模型窗口中的所有模型。Select:设置选择方式，可以设置模型的体选择、表面选择、边选择、顶点选择等方式。DeselectAll:取消在3D模型窗口中对所有模型的选择。Arrange:模型的移动操作，包含平移、旋转、镜像移动和偏移操作。信息与通信Ansoft HFSS基
4、础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Duplicate:模型的复制操作，包含平移复制、旋转复制和镜像复制三种。Scale:对于选中的模型，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。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图3-1-3Edit菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.View3.View菜单菜单View菜单用于选择显示工作环境中的子窗口，其中还包含3D模型窗口中模型显示的相关操作，图3-1-4View菜单如图3-1
5、-4所示。其中部分选项说明如下：ModifyAttributes:设置3D模型窗口的视角属性，包括设置具有透视效果的视角观察、光照等。Rotate：模型视角旋转操作。点击该按钮，在3D模型窗口中拖曳鼠标，可以坐标原点为中心旋转模型，以便从不同的角度观察模型。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图314 View菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Pan：模型视角平移操作。点击该按钮，在3D模型窗口中拖曳鼠标，可以使模型及坐标系在窗口平移。Zoom:模型视角缩放操作。点击该按钮，在3D模型窗口中拖曳鼠标，
6、可以对模型进行放大或缩小，并可用来观察模型细节。鼠标向上拖曳为放大操作，向下拖曳为缩小操作。ZoomIn:放大操作。点击该按钮，用鼠标左键在3D模型窗口中拉出一个框，HFSS则会放大显示该框里的所有模型。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 ZoomOut:缩小操作。点击该按钮，用鼠标左键在3D模型窗口中拉出一个框，HFSS则会按照该框在整个3D窗口中所占的比例将模型缩小。FitAll:在3D模型窗口中将模型以合适的大小显示其全貌。FitSelection:在3D模型窗口中将选中的部分模型以合适的大小显示全貌。HideSelection:隐藏选中的模型
7、。ShowAll:显示已创建的所有模型，如果有部分模型已被隐藏，则将其一并显示处理。信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Spin:点击该操作，在3D模型窗口中拖曳鼠标左键，则可以沿鼠标拖曳的方向动态旋转显示模型。Animate:设置后处理中的场分布动态显示，可在0180范围内设置帧数。每帧场分布连起来即完成了场分布动态显示。Visibility:在可视对话框所列的清单中选择显示或隐藏模型。Render:选择模型显示的方式，包含模型的实体显示或模型的框架显示。CoordinateSystem：设置当前3D模型窗口中的坐标轴，可以将其隐藏或改为小坐标轴显示
8、。GridSettings:3D模型窗口中坐标平面的网格设置。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 4.Project4.Project菜单菜单Project菜单用于在当前工程中添加设计和管理工程变量，如图3-1-5所示。 InsertHFSSDesign:在当前工程中插入一个HFSS设计。InsertDocumentationFile:在当前工程中插入一个文档文件，可作为该工程的技术说明文档。ProjectVariables:添加和显示该工程中的工程变量。工程变量名前必须冠以符号$。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFS
9、S使用介绍 Datasets:根据输入的离散点x坐标和y坐标分段拟和出函数，该函数可用于设置材料的与频率相关的特性参数。RemoveUnusedDefinitions:移除没有使用的设计名称。一般插入的第一个HFSS设计名称默认为HFSSModel1，插入的第二个设计为HFSSModel2，依次类推。如果在插入第二个设计后又将其删除，则此时HFSSModel2的设计名称虽然没有使用，但已经定义过了，再插入新设计时名称会默认为HFSSModel3。因此，可以通过RemoveUnusedDefinitions来移除没有使用的设计名称。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftH
10、FSS使用介绍 图3-1-5Project菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 5.Draw5.Draw菜单菜单Draw菜单用于建立一维、二维、三维模型的相关操作，如图3-1-6所示。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图3-1-6Draw菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Line：建立直线段模型。Spline:建立样条曲线模型。Arc:建立圆弧模型。其包含两种方式：三点圆弧模型，以圆弧上的三个点确定该圆弧；中心圆弧模型，以圆弧的圆心和圆弧上的两个点确定该
11、圆弧。Rectangle:建立矩形面模型。Ellipse:建立椭圆面模型。Circle:建立圆面模型。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 RegularPolygon：建立正多边形面模型。Box:建立长方体模型。Cylinder:建立圆柱体模型。RegularPolyhedron:建立正棱柱体模型。Cone:建立圆锥体模型。 Sphere:建立球模型。Torus:建立圆形横截面的环状旋转体模型。Helix:建立螺旋结构（以已存在的线模型或面模型沿螺旋线扫描而成的螺旋结构）。该按钮在选择了线或面模型之后才可操作。 信息与通信Ansoft HFSS基础及
12、应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Spiral:建立平面螺旋结构（以已存在的线模型或面模型沿平面螺旋线扫描而成的螺旋结构）。该按钮在选择了线或面模型之后才可操作。Sweep:扫描建立模型（以已存在的线模型或面模型扫描而成新的模型）。扫描的方式有三种：绕坐标轴扫描，沿向量扫描，沿路径扫描。Bondwire:建立引线模型。可建立JEDEC四点引线模型和JEDEC五点引线模型。信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 UserDefinedPrimitive:用户自定义模型。该模型可由MicrosoftVisualC+DeveloperJP2Studio生成
13、的动态链接库文件绘制，HFSS提供了一个平面正方形螺旋电感的实例。Plane:在3D模型窗口的问题域内绘制横截面，该横截面可供后处理计算使用，以观察绘制在该横截面上的场量分布。Point:在 3D模 型 窗 口 中 建 立 一 个 非 模 型（nonmodel）的点，在后处理计算中计算该位置的场量。LineSegment:插入线段操作。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 6.3D 6.3DModelerModeler菜单菜单3DModeler菜单用于导入及导出模型文件，进行模型的面操作、布尔操作以及设置建立模型的长度单位，如图3-1-7所示。 Imp
14、ort:导入模型操作，可以将外部模型文件导入该设计中。该功能提供了HFSS和其他3D建模软件的一个模型接口。支持的模型格式有Ansoft2DGeometryFiles(*.sm2)、GDSIIFile(*.gds)、3DModelerFile(*.sm3)、SATFile(*.sat)、STEPFile(*.stp,*.step)、IGESFile（*.igs,*.iges）、AutoCADFiles(*.dxf,*.dwg)、LDFile（*.sld）、GEOFile（*.geo）、STLFile(*.stl)。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍
15、图317 3D Model菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 *Export:导出模型操作，将HFSS中建立的模型以其他格式导出。支持的模型格式有3DModelerFile(*.sm3)、Ansoft2DGeometryFiles(*.sm2)、AutoCADDXFFiles(*.dxf)、SATFile(*.sat)、JPEGFile(*.jpg)、GIPFile(*.gif)、BMPFile(*.bmp)、TIFFFile(*.tiff)、VRMLFile(*.wrl)。GroupObjectsByMaterial:选中该选项，则在操作历史树
16、中的模型将按材料分类显示。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 AssignMaterial:为选中的3D模型分配材料。MovementMode:移动模式，可以在平面或轴线上移动鼠标。GridPlane:选择当前绘制模型的主平面。可以选择平面XY、YZ、XZ。SnapMode:捕捉模式。建立模型时，鼠标在3D窗口中移动，可以捕捉到模型的一些特殊点，当鼠标捕捉到不同类型的点时，会以不同的光标显示。捕捉点的模式有主平面网格点、模型的顶点、边的中点、面的中心、边的四分之一点、圆弧的中点。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使
17、用介绍 NewObjectType:选择建立模型(Model)物体或非模型(NonModel)物体。CoordinateSystem:选择全局坐标系或局部坐标系为当前坐标系，也可建立新的局部坐标系。List:在操作历史树中的List下创建新的模型清单。Surface:模型的面操作。Boolean:模型的布尔操作。Units:选择当前建立3D模型的长度单位。信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Measure:在3D模型中测量模型的各种尺寸，包含坐标位置、长度、面积、体积等。DeleteLastOperation:当建立面模型时，HFSS内部的建立过程是首
18、先建立该面的边界曲线，然后将其封闭成面。在建立面模型后，点击DeleteLastOperation，则HFSS将封闭成面的操作删除，只保留边界曲线。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 7.HFSS菜单HFSS菜单用于设置边界、激励以及工程的求解等操作，如图3-1-8所示。 图3-1-8HFSS菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 SolutionType:选择求解类型。可供选择的求解类型有 激 励 求 解 （ DrivenModal） 、 激 励 终 端 求 解（DrivenTerminal）和本征模求解
19、（Eigemode）。List:显示设计清单对话框，如图3-1-9所示。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图3-1-9设计清单对话框 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 ValidationCheck:工程的有效性检查。此按钮可以检查当前HFSS工程操作的正确性与有效性。所有选项显示对号时，表示该工程的所有操作是正确的。EditNotes:编辑工程文本文件，可用于记录对该工程的描述信息。Boundaries:边界设置操作。Excitations:激励设置操作。MeshOperations:网格设置操作。利用
20、此功能可以手动设置网格剖分标准。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 AnalysisSetup:求解设置。设置求解频率、扫频以求解设置。设置求解频率、扫频以及完成网格剖分计算。及完成网格剖分计算。OptimetricsAnalysis:优化分析。具体优化分析有优化分析。具体优化分析有参数扫描（参数扫描（AddParametric）、参数优化）、参数优化（AddOptimization）、敏感性分析）、敏感性分析（AddSensitivity）、统计分析（）、统计分析（AddStatistical）、）、调协分析（调协分析（Tune）以及优化结果显示。
21、）以及优化结果显示。Analyze:求解操作。求解操作。信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Results:显示计算结果与创建报告。显示计算结果与创建报告。Fields:包包含含后后处处理理中中针针对对模模型型场场量量的的各各种种操操作作与与计计算算。Radiation:为为后后处处理理的的辐辐射射场场计计算算设设置置远远场场或或近近场场球面，还包含有天线阵因子设置。球面，还包含有天线阵因子设置。BoundaryDisplay(SolverView):显显示示已已经经设设置置的的边边界，包含默认边界。界，包含默认边界。DesignProperties:
22、添添加加和和显显示示该该工工程程中中的的设设计计变变量量。注意，在添加时必须为变量设置单位。注意，在添加时必须为变量设置单位。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 8.Tools菜单菜单Tools菜菜单单用用于于修修改改当当前前物物体体材材料料的的库库文文件件，运运行行脚脚本本文件等操作，如图文件等操作，如图3-1-10所示。所示。EditConfiguredLibraries:编编辑辑当当前前设设计计的的库库文文件件设设置。置。ConfigureLibraries:配置当前设计的库文件。配置当前设计的库文件。RunScript:运行运行Ansoft宏
23、脚本文件。宏脚本文件。PauseScript:暂停暂停Ansoft宏脚本文件的执行。宏脚本文件的执行。RecordScript：执执行行该该操操作作后后，可可以以将将所所有有操操作作录录入入到宏脚本文件中。到宏脚本文件中。UpdateDefinitions:更新库文件定义。更新库文件定义。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图图3-1-10Tools菜单菜单信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Options:当当前前工工作作环环境境设设置置，一一般般推推荐荐使使用用默默认认设设置。置。Customize:可可
24、为为工工具具栏栏中中添添加加各各种种操操作作的的快快捷捷按按钮钮，将要添加的按钮拖入到工具栏即可，如图将要添加的按钮拖入到工具栏即可，如图3-1-11所示。所示。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图图3-1-11添加快捷按钮添加快捷按钮 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 9.Window菜单菜单Window菜单用于菜单用于3D模型窗口操作，如图模型窗口操作，如图3-1-12所示。所示。 图图3-1-12Window菜单菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 Ne
25、wWindow:建建立立一一个个新新的的3D模模型型窗窗口口并并显显示示当当前前工工程模型。程模型。Cascade:将所有将所有3D模型窗口层叠显示。模型窗口层叠显示。TileHorizontally:当当前前有有多多个个3D模模型型窗窗口口时时，该该操作将所有操作将所有3D窗口以水平方式排列同时显示出来。窗口以水平方式排列同时显示出来。TileVertically:当当前前有有多多个个3D模模型型窗窗口口时时，该该操操作将所有作将所有3D窗口以垂直方式排列同时显示出来。窗口以垂直方式排列同时显示出来。ArrangeIcons：重排列图标。：重排列图标。CloseAll:关闭当前环境下的所有关
26、闭当前环境下的所有3D模型窗口。模型窗口。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 10.Help菜单菜单Help菜菜单单用用于于访访问问HFSS的的帮帮助助文文档档系系统统，其其中中还还包包含含HFSS的的版版本本信信息息、Lisence以以及及Ansoft的的官官方方网网站站，如如图图3-1-13所示。所示。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图图3-1-13Help菜单菜单 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1.2工具栏工具栏工工具具栏栏中中的的各各按按钮钮给
27、给出出了了HFSS常常用用操操作作的的快快捷捷运运行行方方式，这些按钮都包含在各项下拉菜单中。式，这些按钮都包含在各项下拉菜单中。信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1.3状态栏状态栏状状态态栏栏位位于于工工作作环环境境的的最最底底部部，用用来来显显示示当当前前执执行行的的命命令令操操作作信信息息，如如图图3-1-14所所示示。在在建建立立模模型型时时，可可以以在在状态栏中输入所需的坐标及向量。状态栏中输入所需的坐标及向量。 图图3-1-14状态栏状态栏 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1.4工程管
28、理窗口工程管理窗口工工程程管管理理窗窗口口显显示示所所有有打打开开的的HFSS工工程程。每每个个工工程程呈呈树树形形结结构构，包包括括几几何何结结构构、边边界界条条件件、材材料料分分配配及及后后处处理理信息。信息。3.1.5特性窗口特性窗口显示选中的工程树、操作历史树或特性窗口显示选中的工程树、操作历史树或3D模型的模型的特性信息。特性信息。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1.6进度窗口进度窗口进度窗口反映了当前工程求解的进度，如图进度窗口反映了当前工程求解的进度，如图3-1-15所示。所示。 图图3-1-15进度窗口进度窗口 信息与通信An
29、soft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1.7信息管理窗口信息管理窗口信息管理窗口进度显示工程求解过程中的各项信息，包括工程错误信息、分析信息等，如图3-1-16所示。 图图3-1-16信息管理窗口信息管理窗口 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.1.83D模型窗口模型窗口3D模型窗口显示HFSS所分析问题的几何模型，如图3-1-17所示。该窗口由两部分组成：左边的子窗口显示操作历史树，该树形结构包含了该工程中建立的所有几何模型；右边的子窗口显示所建立几何模型的3D视图。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章
30、AnsoftHFSS使用介绍 图3-1-173D模型窗口 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 3.2建立建立HFSS工程的一般过程工程的一般过程建立HFSS工程的一般过程如下所述：(1)运行AnsoftHFSS，如图3-2-1所示。 图3-2-1运行AnsoftHFSS 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 (2)点击按钮，在当前工程中插入一个设计，如图3-2-2所示。 图3-2-2插入一个设计 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 (3)选择求解类型，如图3-2-3所示。
31、 图3-2-3选择求解类型 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 (4)为建立模型设置合适的单位，如图3-2-4所示。 图3-2-4设置单位 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 (5)在3D窗口中建立模型。(6)设置需要的辐射边界。(7)如果选择激励求解或激励终端求解，则需要为模型设置激励。(8)设置求解频率及扫频等操作。(9)点击按钮,检查当前工程的有效性，如图3-2-5所示。 (10)点击按钮,求解当前工程。(11)对已求解的工程创建结果报告。 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用第3章AnsoftHFSS使用介绍 图32-5 检查当前工程的有效性 信息与通信Ansoft HFSS基础及应用
