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第三章
Ansoft HFSS
使用介绍
3
．
1
工作环境介绍
要应用
Ansoft HFSS
软件来
分析高频电磁场问题，首先要熟悉
HFSS
的工作环境。
Ansoft HFSS
软件的典型工作环境如图
1
所示。该工作环境窗口由菜单栏、工具栏、状态栏、工程管理窗口、特性窗口、<
/p>
进度窗口和信息管理窗口几部分组成。
3D
模型窗口
菜单栏
工具栏
工程管
理窗口
特性窗口
状
态栏
信息管理窗口
进度窗口
3
．
1
．
1
菜单栏
菜单栏中包含了
File
、
Edit
、
View
、
Project
、
Draw
、
3D
Model
、
HFSS
、
Tools
、
Windows
、
Help
等下拉菜单，这些下拉菜单包含
了所有的
HFSS
操作和命令。
1.1.1 File
菜单：管理
HF
SS
工程文件以及打印操作。
67
新建工程
打开工程
< br>关闭工程
存盘操作
打印操作
最近
打开
的文件
退出
1.1.2
Edit
菜单
:
修正
3D
模型及撤销和恢复等操作。
（
1
）
Undo:
撤销操作。
（
2
）
Red
o:
恢复操作。
68
（
3
）
Cut:
剪贴
操作。
（
4
）
Copy:
复制操作。
（
5
）
Delete:<
/p>
删除操作。
（
6
）
Copy To
Clipboard:
复制到剪贴板。
（
7
）
Select All Vi
sible:
选择在
3D
模型窗口中的
所有可见模型。
（
8
）
Select All:
选择在
3D
模型窗口中的所有模型。
（
9
）
Select:
< br>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。
（
10
）
De
select All:
取消在
3D
模
型窗口中对所有模型的选择。
（
11
）
Arrange:
模型的移动操作，
包含有平移、旋转、镜像移动和偏移操作。
（
12
）
Duplicate:
模型的复制操作，包含有平移复制、旋转复制和镜像复制三种。
（
13
）
Scale:
对于选中的模型，
可以通过设置
x
< br>、
y
、
z
轴的缩放因子使得该模型沿
x
、
y<
/p>
、
z
轴进行伸缩。
（
14
）
Properties:
显示选中模型的属性对话框。
1.1.3 View
菜单：选择显示工作环境中的子窗口，还
包含
3D
模型窗口中模型显示的相关操作。
（
1
）
Modify
Attributes:
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。
（
2
）
Rotate
：模型视角旋转操作。点击该按钮，
在
3D
模型窗口中拖拽鼠标，可以坐标原点维中心
旋转模型，以便从不同的角度观察。
（
3
）
Pan
：模型视角平
移操作。点击该按钮，在
3D
模型窗口中拖拽鼠标，可以使模型
及坐标系在窗
69
口平移。
（
4
）
Zoom:
模型视角缩放操作。点
击该按钮，在
3D
模型窗口中拖拽鼠标，可以最模型进行放大或
缩
小，可用来观察模型细节。鼠标向上拖拽为放大操作，向下拖拽为缩小操作。
（
5
）
Zoom
In:
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，
HF
SS
则会放大显
示该框里的所以模型。
（
6
）
Zoo
m Out:
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
则会该框<
/p>
在整个
3D
窗口中所占的比例缩小模型。
（
7
）
Fit
All:
在
3D
模型窗口中将模型以合
适的大小显示其全貌。
（
8
）
Fit
Selection:
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。
（
9
）
Hide
Selection:
隐藏选中的模型。
（
10
）
Show All:
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。
< br>
（
11
）
Spin:
点击该操作，在
3D
模
型窗口中拖拽鼠标左键，则可以沿鼠标拖拽的方向动态旋转显示模型。
（
12
）
Animate:<
/p>
设置后处理中的场分布动态显示，可在
0
～
180
度范围内可以设置帧数。每帧场分布连
起来即完成了场分布动态显示。
（
< br>13
）
Visibility:
在可视对话框所列的清单中选择显示或隐藏模型。
（
14
）
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。
（
15
）
Coordinate S
ystem
：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。
（
16
）
Grid
Settings:3D
模型窗口中坐标平面的网格设置。
1.1.4
Project
菜单：在当前工程中添加设计，管理工程变量。
（
1
）
Insert HFSS Design:
在当前工程中插入一个<
/p>
HFSS
设计。
（
2
）
Insert
Documentation
File:
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。
（
3
）
Project Va
riables:
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
$$
。
（
4
）
Datasets:
根
据输入的离散点
x
坐标和
y
坐标分段拟和出函数，该函数数可用于为材料分配与频率
相关的特性参数。
（
5
）
Remove Unused Definitions:
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
，插入第二个设计
为
HFSSModel2
，依次类推。如果在插入第二个设计后
，将其删除，
则
此
时
< br>HFSSModel2
的
设
计<
/p>
名
称
虽
然
没有
使
用，但
已经<
/p>
定
义过
了
，插<
/p>
入
新
设
计时名<
/p>
称
会
默认
为
HFSSModel3
。因此，可以通过
R
emove Unused
Definitions
来移除没有使用的设计名称。
1.1.5
Draw
菜单：建立一维、二维、三维模型的相关操作。
70
线模型
面模型
体模型
（
< br>1
）
（
2
）
Line
：建立直线段模型。
Spline:
建立样条曲线模型。
三点圆弧模型，以圆弧上的三个点确定该圆弧；
中心圆
（
3
）
Arc:
建立圆弧模型。包含两种方式：
弧模型，以圆弧的圆心和圆弧上的两个
点确定该圆弧。
（
4
）
（
5
）
（
6
）
（
7
）
（
8
）<
/p>
（
9
）
（
10
）
Rectangle:
建立矩形面模型。
Ellipse:
建立椭圆面模型。
Circle:
建立圆面模型。
Regular
Polygon
：建立正多变形面模型。
Box:
建立长方体模型。
Cylinder:
建立圆柱体模型。
Regular
Polyhedron:
建立正棱柱体模型。
71
（
1
1
）
（
12
）
（
13
）
（<
/p>
14
）
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。
（
15
）
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。
（
16
）
Sw
eep:
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。
（
17
）
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。
（
18
）
User
Defined
Primitive:
用户自定义模型，
该模型可由
Microsoft
Visual
C++
Developer
Studio
生
成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。
（
19
）
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。
（
20
）
Point:
< br>在
3D
模型窗口中建立一个非模型（
non-model
）的点，该点可用于在后处理计算中计算
该位置出的场量。
（
21
）
Line
Segment:
插入线段操作。
1.1.6 3D Model
菜单：导入及导出模型文件，模
型的面操作、布尔操作以及设置建立模型的长度单位。
（
1
）
Impor
t:
导入模型操作。可以将外部模型文件导入该设计中，该功能提供了一个
HFSS
和其他
3D
建
模软件的一个模型接口。支持的模型格式有：
Ansoft 2D
Geometry Files (*.sm2)
、
GDSII
File
72
(*.gds)
、
3D
Modeler File (*.sm3)
、
SAT
File (*.sat)
、
STEP File
(*.stp, *.step)
、
IGES File
（
*.igs,
*.iges
）
、
AutoCAD
Files (*.dxf, *.dwg)
、
SLD
File
（
*.sld
）
、
GEO
File
（<
/p>
*.geo
）
、
STL File(*.stl)
。
（
2
）
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：
3D
Modeler
File
(*.sm3)
、
Ansoft 2D Geometry
Files (*.sm2)
、
AutoCAD DXF
Files (*.dxf)
、
SAT
File (*.sat)
、
JPEG
File (*.jpg)
、
GIP File
(*.gif)
、
BMP File
(*.bmp)
、
TIFF File
(*.tiff)
、
VRML
File(*,wrl)
。
（
3
）
Group Objects By M
aterial:
选中该选项，则在操作历史树中的模型按材料分类显示。
（
4
）
< br>Assign Material:
为选中的
3D
模型分配材料。
（
5
）
Movement Mode:
（
6
）
Grid Plane:
选择当前主平面。可以选择平面
XY
、
YZ
、
XZ
。
（
7
）
Snap
Mode:
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。
< br>捕捉点的模式有：
边的中点、
面的中心、
边的四分之一点、
圆弧的中点。
主平面网格点、
模型的顶点、
（
8
）
New Object Type:
选择建立模型
(Model)
物体或非模型
(Non Model)
物体。
（
9
）
Coordinate Sys
tem:
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。
（
10
）
List:
在操作历史树中的
List
下创建新的模型清单。
（
11
）
Surface:
模型的面
操作。
（
12
）
Boolean:
模型的布尔操作。
（
13
）
Unit:
选择当前建立
3D
模型的长
度单位。
（
14
）
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。
（
15
）
De
lete
Last
Operation:
< br>当建立面模型时，
HFSS
内部的建立过程是首先建立该
面的边界曲线，
然后将其封闭成面。在建立面模型后，点击
De
lete Last Operation
，则
HFSS
将封闭成面的操作删
除，只保留边界曲线。
1.1.7
HFSS
菜单：设置边界、激励以及工程的求解等操作
73
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