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Ansoft HFSS 是世界上第一個商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場仿真軟件，可分析仿真任意三維無源結(jié)構(gòu)的高頻電磁場，可直接得到特征阻抗、傳播常數(shù)、S參數(shù)及電磁場、輻射場、天線方向圖等結(jié)果。該軟件廣泛應(yīng)用于無線和有線通信、計算機、衛(wèi)星、雷達、半導(dǎo)體和微波集成電路、航空航天等領(lǐng)域，以幫助客戶設(shè)計世界一流的產(chǎn)品。

Ansoft HFSS提供了一個直觀、易于使用、用于建立任意三維無源器件模型的界面。創(chuàng)建一個設(shè)計包括以下幾個步驟：

1）FileNew，然后點擊ProjectInsert HFSS Design，新建一個Project。當(dāng)然可以通過FileOpen，打開一個已經(jīng)存在的Project。

2）HFSSSolution Type，設(shè)置解算類型，確定如何激勵和收斂。HFSS有三種解算類型，第一種是模式驅(qū)動（Driven Modal），根據(jù)波導(dǎo)模式的入射和反射功率表示S參數(shù)矩陣的解；第二種是終端驅(qū)動（Driven Terminal），根據(jù)傳輸線終端的電壓和電流表示S參數(shù)矩陣的解；第三種是本征模（Eignemode），求解物理結(jié)構(gòu)的諧振頻率以及這些諧振頻率下的場模式。

3）創(chuàng)建互連結(jié)構(gòu)模型。HFSS擁有強大的全參數(shù)三維模型創(chuàng)建功能，簡單的實體建模中，直接使用HFSS中提供的基本圖形（主菜單Draw）即可，當(dāng)創(chuàng)建復(fù)雜的物體時，可以用布爾運算操作（3D ModelerBoolean）完成挖洞、切開或連接等功能。

4）在創(chuàng)建每一個基本結(jié)構(gòu)單元時，HFSS都會提示確定其屬性，如介電常數(shù)等，默認(rèn)的材料特性是真空（Vacuum）。

5）指定平面設(shè)置邊界條件（HFSSBoundariesAssign）。HFSS有多種邊界條件，在高速設(shè)計中最常用的有，理想電邊界（Perfect E）表示電場垂直于表面。任何與背景相關(guān)聯(lián)的物體表面和任何被賦值為PEC（理想電導(dǎo)體）的物體表面將被自動地設(shè)置為Perfect E邊界；理想磁邊界（Perfect H）是指電場方向與表面相切；阻抗邊界（Impedance）用解析公式計算場行為和損耗的電阻性表面；輻射邊界（Radiation）也被稱為吸收邊界，用來模擬開放的表面；完美匹配層邊界（PML）用一種非實際的、阻抗與自由空間相匹配吸收層來模擬開放空間。

6）指定端口設(shè)置激勵（HFSSExcitationsAssign）。HFSS主要有波端口（Wave Ports）和集中端口（Lumped Ports），而在高速設(shè)計中，使用波端口的情況比較多。HFSS假定你定義的波端口連接到一個半無限長的波導(dǎo)，該波導(dǎo)具有與端口相同的截面和材料，每個端口都是獨立地激勵并且在端口中每一個入射模式的平均功率為1瓦，使用波端口可以計算特性阻抗、復(fù)傳播常數(shù)和S參數(shù)。

7）分析設(shè)置。通過HFSSAnalysis SetupAdd Solution Setup可以進行自適應(yīng)頻率和收斂標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置，通過HFSSAnalysis SetupAdd Sweep可以得到互連結(jié)構(gòu)的掃頻響應(yīng)，通常選擇插值（Interpolating）掃頻。

8）數(shù)據(jù)處理（HFSSResults）。HFSS具有功能強大又很靈活的數(shù)據(jù)管理和繪圖能力，可以輸出適合于Matlab編程，后綴為.m的SYZ矩陣參數(shù)文件。

Ansoft HFSS的應(yīng)用

HFSS軟件擁有強大的天線設(shè)計功能，它可以計算天線參量，如增益、方向性、遠場方向圖剖面、遠場3D圖和3dB帶寬；繪制極化特性，包括球形場分量、圓極化場分量、Ludwig第三定義場分量和軸比。使用HFSS，可以計算：

①基本電磁場數(shù)值解和開邊界問題，近遠場輻射問題；

②端口特征阻抗和傳輸常數(shù)；

③S參數(shù)和相應(yīng)端口阻抗的歸一化S參數(shù)；

④結(jié)構(gòu)的本征?；蛑C振解。

而且，由Ansoft HFSS和Ansoft Designer構(gòu)成的Ansoft高頻解決方案，是目前唯一以物理原型為基礎(chǔ)的高頻設(shè)計解決方案，提供了從系統(tǒng)到電路直至部件級的快速而精確的設(shè)計手段，覆蓋了高頻設(shè)計的所有環(huán)節(jié)。