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AnsoftHFSS电磁仿真应用简介一、HFSS简介美国Ansoft公司开发的采用有限元法全波电磁仿真软件，以其无与伦比的仿真精度和可靠性、快捷的仿真速度、方便易用的操作界面、稳定成熟的自适应网格剖分技术成为业界公认的三维电磁场设计和分析的工业标准。HFSS(HighFrequencySimulatorStructure)二、HFSS原理有限元方法(FiniteElementMethod,FEM)自适应网格剖分技术三、HFSS的应用射频和微波无源器件设计HFSS能够快速精确地计算各种射频/微波无源器件的电磁特性，得到S参数、传播常数、电磁特性，优化器件的性能指标，并进行容差分析。三、HFSS的应用天线、天线阵列设计HFSS能够快速精确地计算天线的各种性能，包括二维、三维远场和近场辐射方向图、天线的方向性、增益、轴比、半功率波瓣宽度、内部电场分布、天线阻抗、电压驻波比、S参数等。三、HFSS的应用高速数字信号完整性分析HFSS能够自动和精确地提取高速互联结构和版图寄生效应，结合AnsoftDesigner或其它电路仿真分析工具去仿真瞬态现象。三、HFSS的应用电磁干扰和电磁兼容(EMI/EMC)分析HFSS强大的场后处理功能可以把整个空间的场分布以色标图的方式直观地显示出来，进一步通过场计算器(FieldCalculator)可以给出电场/磁场强度的最强点，并能输出详细的场强值和坐标值。三、HFSS的应用电真空器件设计HFSS强大的本征模求解器结合周期性边界条件，能够准确地仿真分析器件的色散特性，得到归一化相速与频率的关系以及结构中的电磁场分布，为这类器件的设计提供了强有力的设计手段。三、HFSS的应用目标特性研究和雷达散射截面(RCS)仿真HFSS中定义了平面波入射激励，结合辐射边界条件或PML边界条件，可以准确地分析复杂目标的RCS。三、HFSS的应用比吸收率(SAR)计算比吸收率是单位质量的人体组织所吸收的电磁辐射能量，它的大小表明了电磁辐射对人体健康的影响程度。HFSS可以准确地计算出指定位置的局部SAR和平均SAR。三、HFSS的应用光电器件仿真设计HFSS的应用频率（30MHz~30GHz）达到光波波段，能够精确仿真光电器件的特性。半导体热器件：热敏电阻四、HFSS设计流程新建工程设置求解类型创建设计模型求解设置求解频率、扫频设置分配材料属性分配边界条件分配端口激励网格剖分细化求解结果是否收敛是否需要扫频分析扫频分析数据后处理查看S参数、场分布图等自适应网格剖分和求解过程否是是否四、HFSS设计实例工具栏工程管理窗口工程树属性窗口信息管理窗口模型窗口进程窗口四、HFSS设计实例建立模型四、HFSS设计实例分配材料属性24681012141618-100102030405060''','Frequency/GHz四、HFSS设计实例边界条件为了对问题进行有限截断，采用辐射边界条件模拟电磁波辐射到空间的无限远处，类似于微波暗室的尖劈形吸波材料。四、HFSS设计实例激励四、HFSS设计实例求解设置四、HFSS设计实例计算查询四、HFSS设计实例S参数2.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.00Freq[GHz]-10.00-8.00-6.00-4.00-2.000.00dB(S(1,1))ReflectionHFSSDesign1XYPlot2ANSOFT曲线波动较大：计算精度不够网格剖分较粗略材料介电常数频散值间隔较大仿真尺寸较小四、HFSS设计实例为提高仿真结果的准确性和可靠性，需要进一步对模型进行优化计算，包括放大外空间尺寸、细化网格、提高收敛精度等，与此同时，对计算机的性能要求会随之上升，需要根据现实条件进行取舍。谢谢大家！