### HFSS使用总结 #### 1. 频率范围设定与仿真结果的变化 HFSS仿真过程中，当设定不同的频率范围时，仿真结果可能会出现差异。这种现象的原因在于，随着频率的变化，电磁波的行为也会发生变化，因此对于不同频段内的仿真结果来说，存在差异是正常的。但关键在于调整空气盒子的大小，使其适应当前仿真的中心频率。 - **空气盒子的大小**：通常建议根据中心频率计算空气盒子的尺寸，使其大约为该频率下波长的1/4。这样做是为了减少边界效应的影响。 - **分段仿真**：如果需要覆盖较宽的频率范围，可以考虑将整个频段分成几个子频段进行分别仿真。这样不仅能够提高仿真精度，还可以加快计算速度。 #### 2. 同轴馈电的设置方法 对于同轴馈电的设计，HFSS提供了多种方法来实现。其中一种常见的做法是通过设置集中端口（Lumped Port）来模拟同轴馈电。 - **同轴馈电的建模**：在HFSS中建模时，只需要画出同轴线与地面层之间的连接部分。具体步骤包括： - 在模型中绘制同轴线的内导体部分，并确保它与介质层正确连接。 - 绘制一个新的地面层，并从中减去同轴线的内导体部分。 - 设置合适的激励类型，通常是使用Lumped Port。 - **解决畸变问题**：如果发现谐振点存在畸变，可能是同轴馈电的模型存在问题。可以通过检查同轴馈电的模型是否正确建立，以及是否正确设置了端口条件来解决。 #### 3. 辐射边界条件的理解 辐射边界条件（Radiation Boundary Condition, RBC）是一种常用的边界条件，用于模拟无限空间的情况，使电磁波能够在边界处自由传播而不受反射影响。 - **RBC的限制**：虽然RBC旨在模拟无限远的传播，但实际上仍存在一定的局限性。例如，对于大角度入射的电磁波，RBC可能无法很好地吸收，导致一定的反射。 - **距离的选择**：通常推荐的辐射边界与计算目标之间的距离为0.25波长，但对于某些特定情况（如高增益天线），可能需要增加到0.5波长以提高准确性。 #### 4. 空气盒设置与求解频率的选择 在HFSS中进行超宽带天线仿真时，合理设置空气盒的高度和求解频率至关重要。 - **空气盒的高度**：一般建议根据最低频率下的1/4波长来确定空气盒的高度。这样既能保证足够的模拟空间，又能避免不必要的计算资源浪费。 - **求解频率**：对于超宽带天线，求解频率应选择中心频率而不是最高频率。这样做可以更准确地反映天线在整个工作频段内的行为。 #### 5. HFSS中的端口类型选择 HFSS提供了多种端口类型供用户选择，包括Wave Port和Lumped Port等，它们适用于不同的场景。 - **Wave Port**：通常用于模拟传输线或波导端口，适用于分析波导结构。 - **Lumped Port**：适用于模拟同轴馈电或其他类型的馈电结构，尤其适合天线设计。 #### 6. 求解器的选择 HFSS提供了多种求解器模式，包括Driven Mode、Driven Terminal和Eigenmode等，它们各自有不同的适用场景。 - **Driven Mode**：适用于分析受激励的系统，如天线、滤波器等。 - **Driven Terminal**：与Driven Mode类似，但更侧重于端口条件的设置。 - **Eigenmode**：用于分析无源系统的本征模式，例如谐振腔、滤波器等。 #### 7. 激励阻抗归一化的作用 在HFSS中设置激励时，默认阻抗为50欧姆。同时，在Post Processing选项中可以选择是否进行阻抗归一化。 - **不要归一化 (Do Not Renormalize)**：表示在后处理时不改变原有的阻抗值。 - **归一化 (Renormalize)**：则会根据设置的新阻抗值来调整仿真结果，使得结果更加符合实际应用场景。 #### 8. 交叉极化度的概念 交叉极化度是指天线在某一给定极化方向的最大辐射功率与其在正交极化方向上的辐射功率之比。它是衡量天线极化纯度的一个重要指标。 - **交叉极化度的意义**：交叉极化度越高，表明天线对非期望极化信号的抑制能力越强，这对于提高通信系统的性能至关重要。 - **纯度与交叉极化度的关系**：如果天线具有很高的线极化纯度，则在其正交极化方向上的辐射功率会非常低，接近于零。

HFSS天线设计-李明洋

根据Polar9000的参数以及阻抗计算结果，利用HFSS建立模型，通过仿真比较两者之间的差异。内含HFSS工程，HFSS建模手把手教程，根据本次实验，可以初步学会使用HFSS建模方法，了解HFSS优化方法，有助于了解高速信号完整性方面的知识

NFC线圈设计#HFSS分析设计13.56MHz RFID天线及其匹配电路 ①在HFSS中创建参数化的线圈天线模型...... ②使用HFSS分析查看天线在13.56GHz工作频率上的等效电感值、等生电容值、损耗电阻值和并联谐振电阻值...... ③分析走线宽度、线距、走线长度、PCB厚度对天线等效电感值的影响...... ④并联匹配电路 串联匹配电路的设计和仿真分析..... 在现代通信技术中，近场通信（NFC）技术已经成为了不可或缺的一部分。其主要应用包括无接触支付、信息传输和身份认证等，这些应用对无线射频识别（RFID）技术的效率和精确性有着极高的要求。本文将详细探讨在高频结构仿真软件（HFSS）环境下，针对13.56MHz频率的RFID天线及其匹配电路的线圈设计与分析。HFSS是一款广泛应用于电磁场仿真分析的软件，它能够帮助工程师设计出更高效的天线模型，并对设计进行精确的电磁场仿真。 在HFSS软件中创建参数化的线圈天线模型是至关重要的。参数化模型允许设计师根据实际需要调整模型尺寸和形状，以此获得最佳的天线性能。在天线设计中，对线圈的宽度、线间距、走线长度和PCB板的厚度等因素进行调整，都可能对天线的等效电感值、电容值、损耗电阻值和并联谐振电阻值产生显著影响。这些参数的优化对于确保天线在13.56MHz工作频率上能有效地发送和接收信号至关重要。 除了调整线圈的物理结构外，匹配电路的设计也是提高天线性能的关键步骤。匹配电路可以分为并联和串联两种类型。并联匹配电路主要作用是使天线的负载阻抗与发射器或接收器的阻抗相匹配，从而最大程度地减少信号的反射和损耗。而串联匹配电路则通过调整天线的阻抗特性，以适应特定频率范围内的通信需求。设计匹配电路时，需要综合考虑天线的阻抗特性、传输频率以及其他外部因素，如天线所在环境的电磁干扰程度等。 在本文档中，还包含了对线圈设计与天线及其匹配电路的技术分析，这表明作者不仅仅关注天线本身的设计，还关注了线圈在整个电磁系统中的作用与影响。例如，在分析天线时，需要考虑到其在不同材料上的性能差异，以及如何通过电磁仿真来预测和优化天线的性能。此外，文档中还提及了高频电磁仿真分析，这说明了在天线设计过程中，高频信号的处理和仿真分析是不可或缺的环节。 本文档中还包含了一些图片文件和文本文件，这些文件可能进一步提供了关于线圈设计与天线匹配电路的视觉资料和更深入的技术研究。通过这些补充材料，研究人员和工程师可以更好地理解天线设计的过程和原理，以及如何使用HFSS等软件工具进行有效的电磁仿真。 本文涉及了NFC线圈设计、HFSS软件应用、13.56MHz RFID天线参数优化、匹配电路设计等多个方面的知识点。通过对这些知识点的深入探讨，可以帮助设计者更好地理解和实施高效、精确的天线及其匹配电路设计，以适应日益增长的无线通信需求。

无标题周期反射表面的hfss仿真（floquet与主从边界的设计实例）

3.4 一个完整的脚本 上面介绍了函数的使用，一个完整的脚本还需要以固定格式的开头片段，所以在编写程序时还需要一个相对比 较固定的开始。 下面以建立一个圆喇叭天线为例说明如何通过编写 MATLAB 程序生成对应 vbs 脚本，完成天线建模、端口设 置、添加空气盒子和边界、添加求解等。 该示例的 MATLAB 完整程序如下，m 程序源文件和 vbs 文件可通过链接下载： https://pan.baidu.com/s/1smo7Rit

在电磁兼容领域，HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一款强大的三维电磁场仿真软件，用于解决高频和微波组件的设计问题。本大作业涉及到的主要知识点包括带通滤波器的仿真、屏蔽效应的模拟、导弹模型的分析以及天线耦合度的计算。 我们来看滤波器的仿真部分。滤波器是电磁兼容设计中的关键元件，其作用是允许特定频率范围内的信号通过，而阻止其他频率信号。在这个作业中，我们分别进行了滤波器1和滤波器2的仿真。初始滤波器的设计通常是基于某种基本结构，如LC网络或微带结构。通过增加金属通孔或拓展枝节，我们可以调整滤波器的特性，例如改变带宽、阻带抑制等。图1和图2展示了仿真模型及S参数曲线，其中S参数（S11, S12, S21, S22）是衡量滤波器性能的重要指标，它们描述了输入和输出信号之间的相互关系。为了获得更精确的仿真结果，通常需要增加采样点的数量，如将Count设置为1001，使得曲线更加平滑，能更准确地反映出滤波器的频率响应。 作业三关注的是屏蔽效果的仿真。在电磁兼容中，屏蔽是为了减少外部电磁干扰对内部电路的影响，或者防止内部设备产生的电磁辐射泄漏出去。未加屏蔽时，S参数会显示出较高的反射和传输，而添加了屏蔽后，尤其是在中心频率为3.37GHz的情况下，S参数显著降低，表明屏蔽有效降低了信号的透过和反射，提高了系统的电磁兼容性。 接下来是导弹模型的仿真。导弹作为复杂的电子系统，其内部的电磁环境极其重要。通过HFSS进行建模和仿真，可以评估导弹在飞行过程中内部电子设备间的相互干扰，确保通信和导航系统的稳定工作。 作业五涉及的是天线耦合度的计算。耦合度是衡量两个天线之间能量交换程度的指标，对于天线阵列设计和无线通信系统优化至关重要。在公式推导和数值计算中，可能使用了耦合系数、互易性原理等理论，通过对不同参数的调整来分析耦合度的变化，以达到最佳设计效果。误差分析则有助于理解计算结果的精度，并指导模型改进。 总结来说，这个电磁兼容大作业涵盖了HFSS在滤波器设计、屏蔽分析、复杂系统仿真和天线耦合度计算等多个方面的应用，充分体现了HFSS在电磁兼容领域的重要性和实用性。通过这些仿真和计算，学生能够深入理解电磁场的性质，提高其在实际工程问题中的解决能力。

HFSS过孔建模小工具，快速建立过孔模型，方便对过孔的3D仿真，一键启动导入HFSS。注意必须安装HFSS软件使用才能使用。

1.13-1.73GHz波导同轴转换仿真，VSWR<1.27 同轴端口馈电，波端口模拟波导口

《Magic T.rar》是一个压缩包文件，其中包含了与“魔T模块”相关的HFSS（High Frequency Structure Simulator）仿真教程资源。HFSS是一款广泛应用于电磁场分析的三维电磁仿真软件，尤其在微波、射频、光学等领域有重要应用。本教程针对初学者，旨在帮助他们快速掌握HFSS的基本操作和概念。 1. **HFSS简介** - HFSS全称为High Frequency Structure Simulator，是ANSYS公司开发的一款用于解决高频电磁问题的数值计算软件。 - 它基于有限元方法（FEM）和边界元方法（BEM），能够处理复杂的三维结构，包括天线设计、滤波器、微波电路、光子晶体等。 - HFSS提供了直观的图形用户界面，便于用户创建几何模型、设置材料属性、定义边界条件以及求解和后处理结果。 2. **魔T模块** - “魔T”通常指的是一个具有特殊传输特性的四端口网络，如马赫-曾德尔干涉器（Mach-Zehnder Interferometer），在通信和信号处理中有着重要应用。 - 在HFSS中，"魔T"模块可能是一个示例项目，用来演示如何模拟这种结构的电磁特性。 - 这个模块可以帮助初学者理解四端口网络的建模、仿真过程，以及如何分析其S参数、反射和传输特性。 3. **HFSS仿真步骤** - **创建几何模型**：你需要在HFSS环境中建立“魔T”结构的三维模型，这包括精确的尺寸设定和结构的几何形状。 - **设置材料属性**：为模型分配相应的材料属性，如电导率、介电常数等，这些属性会影响仿真结果。 - **定义边界条件**：设定模拟区域的边界，如完美匹配层（PML）来模拟无限空间，或固定边界条件来限制域的大小。 - **网格划分**：根据问题的复杂性和精度要求，设置合适的网格大小以确保计算的准确性和效率。 - **求解器设置**：选择适当的求解策略，比如直接求解器或迭代求解器，并设置求解参数。 - **运行仿真**：启动HFSS求解器进行计算，这可能需要一段时间，具体取决于模型的复杂度和计算资源。 - **结果后处理**：分析仿真结果，查看S参数、功率流、场分布等，以理解“魔T”结构的性能。 4. **HFSS_full book仿真** - 提到的"hfss_full book"可能是指一本全面介绍HFSS使用的教程书籍，或者是一系列教程资料的集合。 - 这些资源可能涵盖了HFSS的全部功能，从基础操作到高级技巧，对于深入学习HFSS和电磁仿真至关重要。 通过《Magic T.rar》中的教程，初学者可以逐步学习HFSS的基础知识，掌握如何运用HFSS对“魔T”模块进行仿真，理解其工作原理和特性。同时，结合“hfss_full book”，学习者可以进一步拓宽自己的电磁仿真技能，为将来在实际工程中应用HFSS打下坚实的基础。