西电HFSS培训教程—天线设计

不错的一材料!

Ansoft高级培训班教材

ISM天线射频特性的Ansoft HFSS分析

李磊 谢拥军 编著

西安电子科技大学Ansoft培训中心

不错的一材料!

目录

第一章 序言 第二章 创建项目 第三章 构造模型 第四章

优化

不错的一材料!

第一章 序言

本讲义主要是引导学员学习使用Ansoft HFSS的优化功能进行微波工程设计。随着越来越多的民用科研产品集中在ISM频段，这一频段的微波元器件设计也就越来越受到射频工程师的关注。对于民用产品来说，微带天线适应了其集约化、小型化的需求，从而成为产品设计中的关键。

Ansoft HFSS提供的优化设计功能，特别适合于微波产品的优化设计。在这一优化功能中，结构参数、媒质本构常数等可以作为待优化的参数，元件的S参数、本征值和场分布等都可以作为优化的目标函数。学员通过可以本讲义的练习，熟悉这一功能。

这本手册的后边部分描述将引导你如何使用软件去建立、仿真和优化一个ISM天线

的axial ratio（轴比）。本例假设使用者已经学习过并理解指南中的“The Getting Started”的内容。

备注：如果你对该内容不熟悉，请翻看指南中“Using the 3D Solid Modeler”部分。

该天线是一个右手圆极化天线（RHCP），工作在2.4GHz的ISM频率 (Bluetooth, 802.11b, etc. )

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第二章创建项目

本章中你的目标是：

√保存一个新项目。

√把一个新的HFSS设计加到已建的项目 √为项目选择一种求解方式 √设置设计使用的长度单位

时间：完成这章的内容总共大约要5分钟。

一.打开HFSS并保存一个新项目

1. 双击桌面上的HFSS9图标，这样就可以启动HFSS。启动后的程序工作环境如图：

图2－1 HFSS工作界面

1．打开File选项(alt+F),单击Save as。2．找到合适的目录，

键入项目名hfopt_ismantenna。

图2－2 保存HFSS项目

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二.加入一个新的HFSS设计

1．在Project菜单，点击insert HFSS Design选项。( 或直接点击

程被加入到hfopt_ismantenna项目中，默认名为HFSSModeln。

图标。)一个新的工

图2－3 加入新的HFSS设计

2． 为设计重命名。在项目树中选中HFSSModel1,单击鼠标右键，再点击Rename项，将设

计重命名为

hfopt_ismantenna。

图2－4 更改设计名

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三.选择一种求解方式

1． 在HFSS菜单上，点击Solution Type选项.

2．选择源激励方式，在Solution Type 对话框中选中Driven Mode项。

图2－5 选择求解类型 图2－6

选择源激励方式

四.设置设计使用的长度单位

1. 在3D Modeler菜单上，点击Units选项.

2. 选择长度单位，在Set Model Units 对话框中选中mm

项。

图2－5 选择长度单位 图2－6 选择mm作为长度单位

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第三章构造模型

本章中你的目标是：

√建立物理模型。 √设置变量。

√设置模型材料参数 √设置边界条件和激励源 √设置求解条件

时间：完成这章的内容总共大约要35分钟。

一.建立物理模型

1． 画长方体。

在Draw菜单中，点击Box选项（或直接点击

图标）；

图3－1 通过菜单加入一个Box

2． 输入参数。

按下Tab键切换到参数设置区（在工作区的右下角），设置长方体的基坐标为(x=-22.5mm,y=-22.5mm,z=0.0mm); 按下Enter键后输入三边长度：x方向45mm, y方向45mm, z方向5mm。注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标。

图3－2 输入长方体的几何尺寸

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3． 设置长方体属性

如上设置完几何尺寸后，HFSS系统会自动弹出长方体属性对话框。对话框的Command页里有我们刚才设置的几何尺寸，并且其数值可以自由更改。因此在我们也可以先随意用鼠标建立一个长方体模型后，然后在其属性对话框输入其尺寸要求即可。

单击Attribute页，在Attribute页我们可以为长方体设置名称、材料、颜色、透明度等参数。这里，我们把这个长方体命名为Substate，将其透明度设为0.8。材料在下文统一设置。

设置完毕后，同时按下ctrl和D键(ctrl+D)，将视图调整一下。

图3－3 设置长方体的各项属性

图3－4 绘出Substate板后的视窗

小技巧： 按下alt键后，旋转鼠标，视图随之旋转；

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按下shift键后，移动鼠标，视图随之平移；

4． 画长方形。

在Draw菜单中，点击Rectangle

选项（或直接点击

图标）；

图3－5 通过菜单加入一个Rectangle

5． 输入长方形参数。

按下Tab键切换到参数设置区（在工作区的右下角），设置长方形的基坐标为(x=-45mm,y=-45mm,z=0.0mm); 按下Enter键后输入三边长度：x方向90mm, y方向90mm, z方向0mm。注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标。

图3－6 输入长方形的几何尺寸

6． 设置长方形属性

如上设置完几何尺寸后，HFSS系统会自动弹出长方形属性对话框。对话框的Command页里有我们刚才设置的几何尺寸，并且其数值可以自由更改。因此在我们也可以先随意用鼠标建立一个长方形模型后，然后在其属性对话框输入其尺寸要求即可。

单击Attribute页，在Attribute页我们可以为长方形设置名称、材料、颜色、透明度等参数。这里，我们把这个长方形命名为groundplane，将其透明度设为0.8。

设置完毕后，同时按下ctrl和D键(ctrl+D)，将视图调整一下。

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图3－7 设置长方形的各项属性

图3－8 绘出groundplane后的视窗

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7. 重复上述画长方形的步骤绘出长方形patch。

参数如下： 名称：patch

长方形坐标基点坐标:

X= -16mm, Y=-16 mm, Z=5mm; x方向(dx)=32mm, y方向(dy)=32mm, z方向(dz)= 0mm。 透明度：0.8

图3－9 绘出patch后的视窗

8. 画圆柱体

在Draw菜单中，点击Cylinder选项（或直接点击

图标）；

图3－10 通过菜单加入一个Cylinder

9． 入圆柱体参数。

按下Tab键切换到参数设置区（在工作区的右下角），圆柱体坐标基点圆心坐标: X= 0mm, Y= 8mm, Z=0 mm;高: 5mm,半径:0.5mm; 圆柱轴向为z轴. 所以 dx:0.5mm,

dy:0mm,dz:5mm

图3－11 输入圆柱体的几何尺寸

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10. 设置圆柱体属性

如上设置完几何尺寸后，HFSS系统会自动弹出圆柱体属性对话框。对话框的Command页里有我们刚才设置的几何尺寸，并且其数值可以自由更改。因此在我们也可以先随意用鼠标建立一个圆柱体模型后，然后在其属性对话框输入其尺寸要求即可。

单击Attribute页，在Attribute页我们可以为圆柱体设置 …… 此处隐藏：3091字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……