HFSS电磁仿真设计应用详解

图书标准信息

• 作者 李明洋 著
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2010-05
• 版次 1
• ISBN 9787115221841
• 定价 49.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 302页
• 字数 474千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《HFSS电磁仿真设计应用详解》是一本注重工程实践的HFSS电磁仿真设计教程，全书共14章，前8章全面介绍了HFSS的设计流程、各种设计功能和具体使用操作。后6章主要通过实际工程设计实例讲解HFSS在微波器件设计、天线设计、天线阵分析设计、高速数字信号完整性分析、谐振腔分析设计和SAR计算等方面的具体应用。本书体系完整、可读性和工程应用性强，适合AnsoftHFSS初学者学习参考和具有一定HFSS使用基础的读者学习提高，也可供高等院校、研究院所、公司企业等从事微波射频、电子通信领域的工程技术人员参阅。

【目录】

第1章HFSS概述1
1.1HFSS简介1
1.2启动HFSS3
1.3设置HFSS工程文件的默认路径4
1.4HFSS设计流程4
第2章入门实例——T形波导的内场分析和优化设计6
2.1设计概述6
2.2T形波导内场分析7
2.2.1新建工程设置7
2.2.2创建T形波导模型8
2.2.3分析求解设置15
2.2.4查看分析计算结果17
2.2.5保存设计并退出HFSS21
2.3T形波导的优化分析21
2.3.1新建一个优化设计工程21
2.3.2参数扫描分析设置和仿真分析21
2.3.3查看参数扫描分析结果25
2.3.4优化设计27
2.3.5查看优化结果29
2.3.6保存并退出HFSS30
第3章HFSS工作界面31
3.1HFSS工作界面31
3.1.1主菜单栏32
3.1.2工具栏40
3.1.3工程管理窗口41
3.1.4属性窗口42
3.1.5三维模型窗口42
3.1.6信息管理窗口42
3.1.7进程窗口43
3.1.8状态栏43
3.2栅格显示和栅格平面43
3.3显示坐标系44
第4章HFSS中的建模操作45
4.1创建长方体模型45
4.1.1创建长方体模型的操作步骤46
4.1.2物体“属性”对话框的详细解释48
4.2HFSS中的基本模型及其创建49
4.2.1鼠标光标的移动模式49
4.2.2捕捉模式(SnapMode)50
4.2.3物体的基本模型51
4.3物体的材料属性54
4.3.1编辑物体材料库55
4.3.2设置物体模型的材料56
4.4改变视图57
4.4.1改变视图的操作命令57
4.4.2显示和隐藏物体模型58
4.5选择操作59
4.5.1选择模式59
4.5.2选择操作60
4.5.3多重选择61
4.6物体模型的几何变换61
4.7物体模型的布尔运算操作64
4.8HFSS中的坐标系66
4.8.1相对坐标系67
4.8.2面坐标系68
4.9建模相关选项的设置69
第5章边界条件和激励72
5.1概述72
5.2边界条件的类型和设置73
5.2.1理想导体边界条件73
5.2.2理想磁边界条件74
5.2.3有限导体边界条件76
5.2.4辐射边界条件77
5.2.5对称边界条件78
5.2.6阻抗边界条件80
5.2.7集总RLC边界条件82
5.2.8分层阻抗边界条件83
5.2.9无限地平面边界条件84
5.2.10主从边界条件84
5.2.11理想匹配层87
5.3激励的类型和设置87
5.3.1波端口激励88
5.3.2波端口激励的设置步骤90
5.3.3集总端口激励95
5.3.4Floquet端口激励98
5.3.5入射波激励98
5.3.6电压源激励99
5.3.7电流源激励100
5.3.8磁偏置激励100
第6章HFSS网格剖分和分析设置101
6.1求解类型101
6.2自适应网格剖分102
6.2.1收敛标准102
6.2.2收敛精度104
6.2.3自适应网格剖分频率的选择104
6.3求解设置105
6.3.1添加和定义求解设置105
6.3.2修改和删除已添加的求解设置109
6.4扫频分析110
6.4.1扫频类型110
6.4.2添加和定义扫频设置111
6.4.3修改和删除已添加的扫频项114
6.5设计检查和运行仿真分析114
6.5.1设计检查115
6.5.2运行仿真分析115
第7章HFSS中的变量和Optimetrics117
7.1变量117
7.1.1变量类型117
7.1.2变量定义118
7.1.3添加、删除和使用变量120
7.2Optimetrics模块功能简介123
7.3参数扫描分析123
7.4优化设计124
7.4.1初始设计125
7.4.2添加优化变量125
7.4.3构造目标函数125
7.4.4优化算法127
7.5调谐分析130
7.6灵敏度分析130
7.7统计分析131
7.8Optimetrics应用实例131
7.8.1定义变量132
7.8.2参数扫描分析举例134
7.8.3优化设计举例137
7.8.4调谐分析举例142
7.8.5灵敏度分析举例144
7.8.6统计分析举例146
第8章HFSS的数据后处理149
8.1求解信息数据149
8.2数值结果151
8.2.1数值结果的显示方式151
8.2.2数值结果的类型152
8.2.3输出变量153
8.2.4查看数值结果的操作步骤154
8.2.5编辑图形显示结果报告156
8.3场分布图157
8.3.1绘制场分布图的操作步骤159
8.3.2场分布图的动态演示159
8.4天线辐射问题的后处理161
8.4.1定义远区场辐射表面162
8.4.2天线方向图163
8.4.3天线参数166
8.4.4HFSS中天线阵的处理169
第9章HFSS环形定向耦合器设计实例173
9.1环形定向耦合器简介174
9.2使用HFSS设计环形定向耦合器概述174
9.2.1耦合器的理论计算174
9.2.2HFSS设计简介175
9.2.3HFSS设计环境概述175
9.3新建HFSS工程176
9.4创建环形定向耦合器模型176
9.4.1设置默认的长度单位176
9.4.2建模相关选项设置177
9.4.3定义变量length177
9.4.4添加新材料178
9.4.5创建带状线介质层模型180
9.4.6创建带状线金属层模型181
9.5分配边界条件和激励184
9.6求解设置187
9.6.1求解设置187
9.6.2扫频设置187
9.7设计检查和运行仿真分析189
9.8查看仿真分析结果189
9.8.1查看S参数扫频结果189
9.8.2查看4GHz频点的S矩阵190
9.9结果讨论191
9.9.1重新仿真验证S矩阵结果192
9.9.2使用端口平移功能验证S矩阵结果193
9.10保存并退出HFSS194
第10章HFSS微带天线设计实例195
10.1微带天线简介195
10.2设计指标和天线几何结构参数计算198
10.3HFSS设计和建模概述199
10.3.1微带天线建模概述199
10.3.2HFSS设计环境概述200
10.4新建HFSS工程200
10.5创建微带天线模型201
10.5.1设置默认的长度单位201
10.5.2建模相关选项设置201
10.5.3创建参考地201
10.5.4创建介质板层203
10.5.5创建微带贴片204
10.5.6创建同轴馈线的内芯205
10.5.7创建信号传输端口面206
10.5.8创建辐射边界表面207
10.6设置激励端口208
10.7添加和使用变量210
10.7.1添加设计变量210
10.7.2在模型中使用变量210
10.8求解设置211
10.8.1求解设置212
10.8.2扫频设置212
10.9设计检查和运行仿真分析213
10.10查看天线谐振点213
10.11优化设计214
10.11.1参数扫描分析215
10.11.2优化设计216
10.12查看优化后的天线性能219
10.12.1查看S11参数219
10.12.2查看S11参数的Smith圆图结果220
10.12.3查看电压驻波比221
10.12.4查看天线的三维增益方向图221
10.12.5查看平面方向图223
10.12.6其他天线参数223
10.13讨论225
第11章HFSS阵列天线分析226
11.1HFSS设计概述226
11.1.1阵元模型227
11.1.2HFSS设计环境概述228
11.2新建工程228
11.3创建阵元模型229
11.3.1设置默认的长度单位229
11.3.2建模相关选项设置229
11.3.3创建波导阵元230
11.3.4创建阵元外的自由空间模型231
11.4分配边界条件和激励232
11.4.1设置AirBox左右两侧表面为主从边界条件232
11.4.2设置AirBox前后表面为主从边界条件235
11.4.3为阵元波导底面分配波端口激励235
11.4.4为AirBox上表面分配Floquet端口激励235
11.5求解设置237
11.6设计检查和运行仿真分析238
11.7查看仿真分析结果239
11.7.1定义辐射表面239
11.7.2查看天线阵元场强方向图240
11.7.3查看天线阵列场强方向图241
11.8保存并退出HFSS243
第12章HFSS差分信号分析实例244
12.1HFSS设计概述244
12.1.1HFSS求解类型和建模简述245
12.1.2求解频率和扫频设置246
12.1.3HFSS设计环境概述246
12.2新建工程246
12.3创建带状线差分对模型247
12.3.1设置默认的长度单位247
12.3.2建模相关选项设置247
12.3.3创建差分信号线模型248
12.3.4创建FR4介质层250
12.3.5添加和使用变量251
12.4分配端口激励252
12.4.1创建波端口激励表面253
12.4.2分配波端口激励254
12.4.3设置差分信号线255
12.4.4端口平移256
12.5求解设置256
12.5.1求解频率设置256
12.5.2扫频设置257
12.6设计检查和运行仿真分析259
12.7数据后处理259
12.7.1差模信号和共模信号的S参数扫频分析结果259
12.7.2端口的差模阻抗和共模阻抗260
12.7.3端口处差模信号和共模信号的电场分布261
12.8参数扫描分析263
12.8.1添加扫描参数设置264
12.8.2运行仿真计算264
12.8.3结果分析265
12.9保存并退出HFSS266
第13章HFSS谐振腔体分析实例267
13.1圆柱形腔体谐振器简介267
13.2HFSS设计概述269
13.2.1HFSS建模和求解简介269
13.2.2HFSS设计环境概述270
13.3新建工程270
13.4创建圆形谐振腔模型271
13.4.1设置默认的长度单位271
13.4.2建模相关选项设置271
13.4.3定义设计变量272
13.4.4创建圆形谐振腔体模型272
13.5边界条件和激励273
13.6求解设置274
13.7设计检查和运行仿真分析275
13.8结果分析275
13.8.1谐振频率和品质因数Q275
13.8.2腔体内部电磁场的分布276
13.9参数扫描分析280
13.9.1创建介质圆柱体280
13.9.2添加参数扫描分析设置281
13.9.3运行参数扫描分析282
13.9.4参数扫描分析结果282
13.10保存并退出HFSS283
第14章HFSS计算SAR工程实例284
14.1设计背景284
14.2HFSS设计概述285
14.2.1建模概述286
14.2.2HFSS设计环境概述286
14.3新建工程286
14.3.1运行HFSS并新建工程286
14.3.2设置求解类型286
14.3.3设置默认的长度单位287
14.3.4建模相关选项设置287
14.4创建偶极子天线模型288
14.4.1创建相对坐标系288
14.4.2创建偶极子天线模型289
14.4.3给偶极子天线分配集总端口激励291
14.5创建外壳和脑组织液模型293
14.5.1创建第一个球体293
14.5.2创建第二个球体295
14.5.3生成外壳和脑组织液模型296
14.6创建SAR的计算线297
14.7分配辐射边界条件298
14.8求解设置299
14.9设计检查和运行仿真分析300
14.10查看分析结果300
14.10.1SAR计算结果300
14.10.2BrainFluid模型内部的电场分布301
14.11保存并退出HFSS301
附录HFSS中的快捷键302