最新HFSS-V13天线仿真基本操作指南.doc

精品资料HFSS-V13天线仿真基本操作指南........................................HFSS v13.0高频仿真软件操作指南目录第一章 创建工程 Project一、前期准备第二章 创建模型 3DModeler一、绘制常见规则形状二、常用操作三、几种常见天线第三章 参数及条件设置(材料参数、边界条件和激励源等) Setting一、设置材料参数二、设置辐射边界条件三、设置端口激励源四、特定边界设置第四章 设置求解项并分析 Analyze一、设置分析Add Solution Setup二、确认设置并分析Validation Check Analyze All第五章 查看结果 Results一、3D极化图（3D Polar Plot）二、3D直角图（3D Rectangular Plot）三、辐射方向图（Radiation Pattern）四、驻波比(VSWR)五、矩阵数据(Matrix Date)第一章 创建工程一、前期准备1、运行HFSS后，左侧工程管理栏会自动创建一个新工程：Project n 由主菜单选File > Save as,保存到一个方便安全的文件夹，并命名。

命名可包括下划线、字母和数字，也可以在Validation Check之前、设置分析和辐射场之后保存并命名)2、插入HFSS设计由主菜单选Project > Insert HFSS Design 或点击图标，(大口径的由主菜单选Project > Insert HFSS-IE Design)则一个新的项目自动加入到工程列表中，同时会出现3D画图窗口，上侧出现很多画图快捷图标3、选择求解类型由主菜单选HFSS > Solution Type（求解类型），选择Driven Model或Driven Terminal（常用） 注：若模型中有类似于耦合传输线求耦合问题的模型一定要用Driven Terminal，Driven Model适于其他模型，不过一般TEM模式（同轴、微带）传输的单终端模型一般用Driven Terminal分析4、设置单位由主菜单选Modeler > Units，在Set Model Units对话窗中选择合适的单位。

第二章 创建模型一、绘制常见规则形状由主菜单选Draw > Rectangle (or Ellipse，Circle，Box and so on)，表示绘制长方体(或长方形、椭圆和圆等等)，或者在上侧快捷图标选择，按Tab键切换到参数设置区(工作区的右下角)坐标输入窗口位于界面右下角，如图注：a.数据输入未完成时，不要在3D绘图区点击鼠标b.若想取消所选画图操作，按下esc键即可c.输基坐标时，z值是有效的，相当于原点坐标的高度坐标值Rectangle(长方形)：首先输入基坐标(x，y，z)，数据输入时用Tab键左右切换，全部设好后按下Enter键确认；再输入长方形的两边长度(dx，dy，dz)，dz均设为0，数据输入方式同上，全部设完按下Enter键确认，完成注：基坐标位于图形的-x和-y方向的交点）Ellipse(椭圆)：首先输入基坐标(x，y，z) (椭圆心)，再输入椭圆的尺寸(dx，dy，0)，dx和dy表示x和y轴上的半轴长，完成Circle(圆)：首先输入基坐标 (x，y，z) (圆心)，再输入圆的尺寸(dx，0，0)，dx表示半径长，dx和dy只用设置其中之一即可，另一个设为0，完成。

Regular Polygon(多边形)：首先输入基坐标 (x，y，z) (形心)，再输入半径(dx，0，0)，然后左上角出现Segment number对话窗设置多边数，完成Box(长方体)：首先输入基坐标(x，y，z) (底面的-x和-y方向的交点) ，再输入长方体的三边长度(dx，dy，dz)，完成Cylinder(圆柱)：首先输入基坐标(x，y，z) (底面圆心)，再输入圆柱底面半径(dx，0，0)，接着输入圆柱高(0，0，dz)，完成可以在第一次输(dx，dy，dz)时同时输入半径dx和高度dz，减少操作步骤)Regular Polyhedron(多面体)：首先输入基坐标(x，y，z) (底面形心)，再输入底面半径和高(dx，0，dz )，最后在Segment number对话窗设置多面体侧面数Cone(圆锥)：首先输入基坐标(x，y，z) (底面形心)，再输入下底面半径(dx1，0，0)，接着输入“上底面半径”(dx2，0，0)，(实际半径=dx1+dx2)最后输圆锥高度(0，0，dz)，完成Sphere(球)：先输入基坐标(x，y，z)(球心)，再输入球半径(dx，0，0)，完成。

Toru(立体圆环)：先输入基坐标(x，y，z)(环心)，再输入圆环内半径(dx，0，0)，接着输入圆环外半径(dx，0，0)，完成二、常用操作1、选定操作切换在绘图区域右击，上部分出现Select Objects、Select Faces、Select Edges、Select Vertices、Select Multi，依次为选定物体、面、边缘线、顶点等，如果有些部分不好选，可选择Edit > Select > By Name(对于Objects和Faces)，或者选择Edit > Select > By Variable(对于Edges、Vertices和Multi)进行选择2、坐标偏移在菜单中选择Modeler > Coordinate System > Create >Relative CS > Offset，则输入相应的偏移坐标：( X，Y，Z)即可3、Boolean运算a) Unite合并若干部分选定需要分离的物体——选择Modeler > Boolean > Unite，所选部分即拼合在一起，左边绘图树里的两个部分合并在一个标题里b) Subtract相减运算 选定需要分离的物体——选择Modeler > Boolean > Subtract——弹出Subtract窗口——左边为被减部分，右边为减掉部分，下侧为相减之前克隆减掉部分，据具体情况选择。

c) Split分离某个部分 选定需要分离的物体——选择Modeler > Boolean > Split——弹出Split窗口——Split Plane选XY，Keep Fragment选Negative Side (此操作表示在XY平面处切去，保留部分为Z轴的负半轴部分其他同理)Split objects选项表示分离所选物体还是分离穿过分离面的所有物体一般都是选择前者注：分离前一般配合坐标偏移操作将坐标调至合适位置，再进行分离操作主要是以上三个，其他操作略，同理)4、复制粘贴操作选定所要复制的部分——右击选择Edit>Copy——在绘图区右击选择Edit>Paste，则在绘图树中增加一个模型标签Horn1(假设复制的是Horn)——双击Horn1，弹出Properties窗口，在Command标签下有模型的参数，通过修改参数，即可绘制出与原模型相同形状但不同尺寸的模型利用此操作可以简化某些相同形状模型的绘制过程5、材料设置在上侧快捷图标栏如上部分，点击vacuum出现下拉菜单——选择Select，弹出Select Definition窗口——选择所需的材料 此设置完毕后所绘制的固体均为所设置的材料，直到再次改变此设置。

6、基于方程的曲线 在主菜单选择Draw>Equation Based Curve，则出现Equation Based Curve窗口，如图X(_t)=0时，表示所画曲线位于YZ轴，输入自变量t时注意要用_t表示，Point表示在曲线上取的标记点数，这些点平均分布在曲线上7、Sweep扫描操作(1)选定所要旋转的曲线——在主菜单选择Draw > Sweep > Around Axis，旋转扫描，弹出Sweep Around Axis窗口，按如图设置——则曲线被旋转为绕Z轴的对称曲面注：此操作可以绘制抛物面，将曲线绘制为抛物线，即X(_t)=0，Y(_t) =_t，Z(_t)=a*_t^2+b，Start_t、End_t及Points据具体情况未定，然后对此抛物线做Sweep Around Axis操作，即可得到抛物面若要绘制固体的，对两条抛物线做此操作即可2) 选定所要旋转的曲线——在主菜单选择Draw > Sweep >Along Vector——输入(X，Y，Z)及(dX，dY，dZ)得平移向量——弹出Sweep Along Vector对话框，取默认值，点OK——则曲线沿向量方向平移向量模的距离。

三、几种常见天线1、圆极化微带天线：贴片、介质板、底板、馈电点、端口、空气腔2、角锥喇叭天线：绘制时，选中前后口面(一般为命名为Horn和Aperture的两面)，选择Modeler > Surface > Connect，则生成如下图所示的喇叭注：创建空气腔波端口的平面要与腔壁重合，切勿让波端口包含于空气腔内3抛物面天线：见“常用操作”中的“Sweep扫描操作”第三章 参数及条件设置一、设置材料参数 右图为绘制好某个天线整个模型后Modeler Design Tree窗口(绘图历史树)，上面是Solids部分，下面是Sheets部分，此时，每单个模型均未定义材料特性如 这样的图标是每个模型的名称，在创建时已经命名 (以下把这样的图标称为图形名称图标) 表示此部分的材料，默认为真空对于Solids：选定图形名称图标(利用Ctrl键依次可选择多个)，右键选Assign Material(也可以在菜单栏HFSS下拉菜单里选择，本文后面很多操作同样如此)，在弹出窗口(如下图)的Material标签页中选择给定材料，点“确定”依次设定立体模型材料后，可得到下页右上图所示的Modeler Design Tree的Solids部分。

对于Sheets：选定图形名称图标，右键选Assign Boundary > Finite Conductivity(or layer impedance and so on)，(如下图)在弹出窗口给边界命名，取默认值，则在工程历史树中的Antenna > Boundaries节点下添加Finite Cond1项所选目标即设为有限导体(设置完的Sheets如右下图所示)二、设置辐射边界条件一般边界为空气腔部分，所以一般选定air空气腔设置边界条件在绘图历史树选中air项，右键选择Assign Boundary > Radiation，如图，在弹出的窗口将辐射边界命名为air1，其他取默认值，点击“OK”，则在工程历史树Antenna > Boundaries下添加air项三、设置端口激励源选定激励平面，点击右键选择Assign Excitation > Lumped Port(or Wave Port)，点击“下一步”，若辐射端口不为所选平面的全部，则在Integration Line项目中点击None出现下拉菜单，选择New Line 画出激励平面的积分线，或者用(x，y，z)和(dx，dy，dz)坐标输入得到积分线，点击“下一步”，取默认值，点击“完成”退出激励设置。