Ansoft High-Frequency
Structure Simulator
Ansoft HFSS
导引入门
天线问题
西安电子科技大学
Ansoft
½件培训中心
2001
年
11
月
目 ½
Table of Contents
1.
序言
有限元法……………………………………………………………………1-1
样本问题……………………………………………………………………1-2
寻找结果……………………………………………………………………1-2
2.
创建天线项目
进入项目管理区……………………………………………………………2-1
创建项目目½………………………………………………………………2-2
创建项目……………………………………………………………………2-3
访问项目目½………………..……………………………….…………….2-3
添加新项目……………………………………………………...………….2-3
存储项目注释…………………………………………………...………….2-4
3.
运行
Ansoft HFSS
打开新项目并运行模拟器…………………………..………………………3-1
执行½令窗口概观…………………………………………..………………3-2
½令区……………………………………………………………….……….3-2
显示区……………………………………………………………….……….3-2
画图和求解的一般步骤………………………………………………..……3-2
4.
画几½模型
选择½件…………………………………………...…………………..……4-1
激励解……..…………………………………………………………..…….4-1
本征模解……….……..……………………………………………………...4-1
开始三维建模…………………………………………………..……………4-2
侧窗口……………………………………………………….…….…………4-3
Snaps…………………………………………………………………………4-3
定义画图区域………………………………………………………..………4-4
绝对和相对坐标.……………………………………………….….……4-4
½格…………………………………………………………….….…….4-4
创建几½模型……………………………………………………….….……4-4
画角锥喇叭………………………………………………………..…….4-5
画
2D
交界面…..……………………………………………..……4-5
旋½
2D
部分…………………..……………………………..……4-6
保存几½结构……………………………………………………..…….4-7
画辐射边界………………………………………………………..…….4-7
从
abc
中减去
horn………………………………………………..…….4-8
拷贝
horn………………………………………………………..….4-8
削减物½……………………………………………………...…….4-8
退出三维模拟器……………………………………………………………4-9
5.
设立问题
分配材料……………………………………………………………………5-1
开启材料管理器…………………………………………………...……….5-1
给
horn
和
abc
分配真空…………………………………………...………5-2
退出材料设½…………………………………………………………...….5-2
设½端口和边界……………………………………………………………5-2
端口……………………………………………………………………...….5-2
边界条件……………………………………………………………...…….5-2
开启三维边界管理器…………………………………………………...….5-3
定义端口………………………………………………………………...….5-4
选取表面½为端口………………………………………………...…..5-4
为端口定义参数…………………………………………………...…..5-4
定义理想
E
边界……………………………………………………...…….5-4
定义理想
H
边界……………………………………………………...……5-5
定义对称平面…………………………………………………………...….5-6
定义辐射边界…………………………………………………………...….5-7
显示边界……………………………………………………………………5-8
退出边界管理器……………………………………………………….5-9
6.
产生解
指定求解选项………………………………………………………………6-1
产生解………………………………………………………………………6-2
观察收敛情况………………………………………………………………6-3
观察
S
矩阵…………………………………………………………………6-3
7.
分析解
The Post Processors…………………………………………………………7-1
进入
3D
后处理器………………………………………………………….7-1
产生远场图………………………………………………………………....7-2
计算远场……………………………………………………………….7-3
绘制远场图…………………………………………………………….7-4
产生动画云图………………………………………………………………7-5
退出场模拟器………………………………………………………………7-7
1
引言
Introduction
Ansoft HFSS
是一个计算电磁结构的交互½件包。计算模拟器包括在分
析电磁结构细节问题时的后处理½令。½用
Ansoft HFSS，½可以计算：
基本电磁场数值解和开边界问题，近远场辐射问题。
端口特征阻抗和传输常数。
S
参数和相应端口阻抗的½一化
S
参数
一种结构的特征或谐振解
½½画出结构，明确每一个物½的介质参数，建立端口标识、源或者特
别的表面特征，本系统可以产生必要的场解。½½建立一个问题时，Ansoft
HFSS
可以允许½指定在一个频段内的一个或几个频率点。
Ansoft HFSS
可以有效地运行在
UNIX
工½站和
PC
机的
WINDOWS
下。
有限元法
下面显示着一个由模拟器建立的样本结构。
这个混合接头的唯一特征是
信号从端口１均匀耦合到２、３端口，不耦合到４端口。
在
Ansoft HFSS，这个几½结构自动被剖分成大量的四面½，一个四面
½基本上是一个四面的角锥。四面½的集合叫做有限元½面。下图是混合接
头的有限元½面剖分图。
将一个结构分成成千上万的小区域
（单元）
可以½系统分别计算每一个单元。
系统划分的区域越小，最终值越精确。
引言
1-1
样本问题
这本手册的后边部分描述将引导½如½½用½件去建立、求解和分析一个
双重模式喇叭天线。该双重模式角锥喇叭由两个圆柱和一个圆锥组成。圆锥的
半径是由一个圆柱过度到另一个圆柱。在半径改变的部分是
TE
11
模式到
TM
11
模式½化部分。
这个问题的解也在下面的文章中有描述和分析：
R.H.Turrin,
“Dual
Mode Small-Aperture Antennas”, IEEE Transactions on
Antennas and Propagation, March 1967.
一般的几½结构在下面显示，在第四章“画几½模型”有具½的描述。因
为这个问题的对称性，½只需画半个结构。
寻找结果
½½建立这个天线问题和得到解之后，½将可以：
计算
VSWR(驻波比)
画出天线的远区电场图
建立天线的电场动态变化图
引言
1-2
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