HFSS射頻仿真設計實例大全  徐興福 著

出 版 社:電子工業出版社 

頁 數:600 

出版日期:2015年05月01日 

裝 幀:平裝 

ISBN:9787121259234

內容簡介

本書說明了HFSS操作方法，並提供了大量的工程設計範例，分為基礎篇（1～6章）和範例篇（7～21章）。 基礎篇包括HFSS功能概述、HFSS建模操作、網格劃分設定、變數設定與調諧優化、模擬結果輸出，以及HFSS與其他軟件的聯合、資料輸入/輸出等；實例篇包含PCB微帶線 、微帶濾波器、腔體濾波器、介質濾波器、功分器、耦合器、微帶天線、GPS/北斗天線、鍵合線匹配、SMA頭、LTCC、DRO、頻率選擇表面的設計與模擬 。

目錄

基礎篇

章 HFSS功能概述

   1.1 概述

   1.2 HFSS功能特點

   1.3 HFSS基礎知識

   1.4 HFSS的邊界條件

   1.5 HFSS中的激勵源

   1.6 HFSS仿真常用設定

   1.7 本章小結

第2章 HFSS建模操作

   2.1 建模相關自訂選項的設置

   2.2 基礎參數化建模

   2.3 建模操作幾何變換

   2.4 坐標系的選擇

   2.5 建立3D幾何模型實例

   2.6 HFSS建模

   2.7 本章小結

第3章 網格劃分設置

   3.1 有限元素簡介

   3.2 設定求解頻率

   3.3 收斂誤差

   3.4 查看網格剖分情況

   3.5 網格設置

   3.6 應用網格設置

   3.7 本章小結

第4章 變數設定與調諧最佳化

   4.1 變數

     4.1.1 變數類型

     4.1.2 變數定義

     4.1.3 新增、刪除和使用變數

   4.2 調諧分析

   4.3 統計分析

第5章 仿真結果輸出

   5.1 回波損耗S11

   5.2 輸入阻抗Zin

   5.3 導納Y

   5.4 Smith圓圖

   5.5 電壓駐波比VSWR

   5.6 方向圖

     5.6.1 二維增益方向圖

     5.6.2 三維方向圖

   5.7 數據及圖形的輸出

   5.8 本章小結

第6章 HFSS與其他軟體的聯合

   6.1 HFSS與 Ansoft designer的協同仿真

     6.1.1 新建工程設置

     6.1.2 模型建立

     6.1.3 端口和邊界條件的設置

     6.1.4 模擬與參數掃描設定

     6.1.5 Ansoft designer 模型導入

     6.1.6 HFSS模型的使用

     6.1.7 Ansoft designer 仿真設置

   6.2 HFSS模型的匯出與導入

     6.2.1 HFSS平面模型的導出

     6.2.2 HFSS三維模型的匯出與導入

   6.3 HFSS資料的匯出與導入

     6.3.1 常用圖表資料檔案的匯出與匯入

     6.3.2 sNP資料檔的匯出與匯入

   6.4 HFSS與Matlab之間的聯合仿真

實例篇

第7章 PCB微帶線仿真

   7.1 微帶線特性阻抗的模擬分析

   7.2 不連續性對微帶線影響的模擬分析

   7.3 差分特性阻抗仿真

第8章 Ku波段微帶髮夾線濾波器仿真

   8.1 微帶濾波器基本原理

     8.1.1 微帶線諧振器

     8.1.2 耦合係數矩陣及濾波器的拓樸結構

     8.1.3 外在品質因數

   8.2 設計目標

   8.3 整體圖形

   8.4 HFSS仿真步驟

     8.4.1 諧振器的設計

     8.4.2 耦合係數與諧振器間距的關係

     8.4.3 外在品質因數與抽頭位置的決定

     8.4.4 濾波器的設計與最佳化

     8.4.5 濾波器的最佳化仿真

   8.5 本章小結

第9章 介質濾波器

   9.1 濾波器指標要求及設計思路

     9.1.1 濾波器指標要求

     9.1.2 設計思路

   9.2 用MWO（Micro Wave Office）決定濾波器的階數

   9.3 MWO（Micro Wave Office）路仿真

     9.3.1 設定Project Options

     9.3.2 繪製原理圖

     9.3.3 新建Graph

     9.3.4 設定最佳化目標及分析

   9.4 HFSS建模

     9.4.1 新建工程

     9.4.2 新建空氣腔體

     9.4.3 新建陶瓷塊

     9.4.4 新建內導體

   9.5 新建外導體

     9.5.1 新建下表面外導體

     9.5.2 新建左右表面外導體

     9.5.3 新建前後外導體

     9.5.4 新建I/O Port

   9.6 HFSS設定變數

   9.7 HFSS設定邊界條件

   9.8 HFSS設定求解分析

   9.9 HFSS優化

     9.9.1 計算合適的濾波器長度

     9.9.2 分析計算合適的耦合

     9.9.3 聯合分析計算適當的耦合與長度

     9.9.4 微調

     9.9.5 設定優化目標自動優化

     9.9.6 小型化

   9.10 實物測試與模擬結果比較

   9.11 本章小結

0章 腔體濾波器的設計與仿真

   10.1 腔體濾波器結構的預估

   10.2 諧振單元和耦合係數的仿真

     10.2.1 諧振單元仿真

     10.2.2 耦合係數的仿真

   10.3 全波濾波器的建模與仿真

     10.3.1 全波濾波器的建模

     10.3.2 全波濾波器的模擬計算

   10.4 本章小結

1章 微帶一分四功分器的設計與仿真

   11.1 微帶T型功分器的基本原理

   11.2 微帶T型功分器的HFSS建模分析

   11.3 查看並分析HFSS模擬結果

2章 微帶定向耦合器設計與仿真

   12.1 X波段微帶定向耦合器設計要求

   12.2 HFSS建模步驟

   12.3 仿真

   12.4 改善方向性

3章 寬頻非對稱多節定向耦合器設計

   13.1 非對稱多節定向耦合設計原理與HFSS設計概述

     13.1.1 非對稱多節定向耦合器設計概述

     13.1.2 HFSS設計環境概述

   13.2 建立非對稱定向耦合器模型HFSS環境

   13.3 建立非對稱多節定向耦合器模型

     13.3.1 設定預設的模型長度單位

     13.3.2 建模及邊界設定相關選項設置

     13.3.3 建模介質基板

     13.3.4 建模非對稱多節耦合器

   13.4 非對稱多節定向耦合邊界條件與激勵

     13.4.1 非對稱多節定向耦合器邊界條件

     13.4.2 非對稱多節定向耦合器激勵設置

   13.5 非對稱多節定向耦合HFSS求解設置

     13.5.1 求解設置

     13.5.2 掃頻設置

   13.6 檢查和運行仿真分析

   13.7 查看仿真結果

   13.8 參數掃描分析

   13.9 最佳化變數設定與分析

   13.10 終結果與導出版圖

   13.11 本章小結

4章 側饋/同軸饋電矩形微帶天線設計

   14.1 天線尺寸計算

   14.2 HFSS軟體建模

   14.3 同軸饋電矩形微帶天線模擬實例

5章 微帶八木天線設計與仿真

   15.1 微帶八木天線理論

   15.2 設計目標

   15.3 設計的整體圖形

   15.4 HFSS模擬步驟

   15.5 本章小結

6章 GPS北斗雙模微帶天線設計與仿真

   16.1 設計指標要求

   16.2 設計方案

   16.3 初始尺寸計算

   16.4 新建HFSS工程與設計

   16.5 模型創建

   16.6 求解和掃頻設置

   16.7 設計檢查與運行模擬分析

   16.8 查看回波損耗

   16.9 查看Smith圓圖結果

   16.10 參數掃描分析

   16.11 查看調整後的天線性能

   16.12 本章小結

7章 DRO諧振器設計與仿真

   17.1 DRO設計原理

   17.2 諧振腔體設計

     17.2.1 新建HFSS工程

     17.2.2 諧振腔體建模

     17.2.3 建立圓柱形諧振腔體模型

     17.2.4 設定邊界條件和激勵

     17.2.5 求解設置

     17.2.6 檢查設計與仿真

     17.2.7 查看仿真結果

   17.3 10GHz DRO實例仿真

     17.3.1 建立模擬模型

     17.3.2 添加材料

     17.3.3 設定邊界條件和激勵

     17.3.4 求解設置

     17.3.5 檢查設定與運行仿真

     17.3.6 查看模擬結果並分析

     17.3.7 優化設計

     17.3.8 導出仿真數據

8章 SMA頭端接50歐微帶線仿真

   18.1 射頻同軸連接器簡介

     18.1.1 連接器常見的幾種安裝方式

     18.1.2 可拆卸式SMA連接器的模型及原理分析

   18.2 可拆卸式SMA連接器的HFSS模型與設計指標

     18.2.1 HFSS模型整體圖形

     18.2.2 可拆卸式SMA連接器HFSS模型參數

     18.2.3 技術指標要求

   18.3 HFSS模擬實例：Ku波段可拆卸式SMA接頭轉50歐姆微帶線仿真

     18.3.1 新建HFSS工程

     18.3.2 創建50歐姆微帶線模型

     18.3.3 建立玻璃絕緣子模型

     18.3.4 設定連接埠和求解、運行模擬並查看結果

     18.3.5 設定參數掃描並查看結果

   18.4 本章小結

9章 鍵合線與PCB互連匹配電路設計

   19.1 基本原理

   19.2 設計目標

   19.3 HFSS設計步驟

   19.4 本章小結

第20章 LTCC被動元件的設計與仿真

   20.1 LTCC技術概述

     20.1.1 LTCC的概念

     20.1.2 LTCC的技術特點

     20.1.3 LTCC的應用領域

     20.1.4 LTCC的製程

   20.2 LTCC濾波器基本理論

     20.2.1 LTCC濾波器

     20.2.2 內埋置電感

     20.2.3 內埋置電容

     20.2.4 梳狀線結構的帶狀線濾波器理論

     20.2.5 LTCC中的帶狀線

   20.3 LTCC濾波器設計與仿真

     20.3.1 三維模型

     20.3.2 求解設置

     20.3.3 仿真分析

     20.3.4 參數掃描

   20.4 本章小結

第21章 頻率選擇表面仿真

   21.1 頻率選擇表面基本理論

   21.2 設計目標和整體圖形

   21.3 HFSS設計步驟

   21.4 本章小結

HFSS電磁仿真設計從入門到精通  李明洋,劉敏 編

出 版 社：人民郵電出版社

頁 數:356 

出版日期:2013年01月01日 

裝 幀:平裝 

ISBN:9787115294722

主編推薦

多個工程設計應用實例，包括：微波元件設計、天線設計、天線陣模擬分析、高速數字信號完整性分析、諧振腔體模擬分析、SAR計算、雷達散射截面分析、時域瞬態求解器應用實例 和HFSS-IE應用實例，讀者可以學以致用。

內容簡介

本書是一本注重工程實務的HFSS電磁模擬設計教程，全書共17章，分上下兩篇，上篇全面介紹了HFSS的設計流程、各種設計功能和具體操作方法。 下篇主要透過實際工程設計實例，講解HFSS在微波元件設計、天線設計、天線陣分析設計、高速數字信號完整性分析、諧振腔分析設計與SAR計算、雷達散射截面分析、時域瞬態求解器 和HFSS-IE求解器的工程應用等方面的具體應用。 本書系統完整、可讀性和工程應用性強，適合Ansoft HFSS初學者學習參考和具有一定HFSS使用基礎的讀者學習提高，也可供高等院校、研究院所、公司企業等從事微波射頻與電子 通訊領域的工程技術人員參閱。

目錄

●上篇基礎篇

第1章HFSS概述

1.1HFSS簡介

1.2啟動HFSS

1.3HFSS工程的通用設置

1.3.1設定工程文件的預設路徑

1.3.2新建設計文件設置

1.4HFSS設計流程

第2章入門實例－T形波導的內場分析與最佳化設計

2.1設計概述

2.2T形波導內場分析

2.2.1新建工程設置

2.2.2建立T形波導模型

2.2.3分析求解設置

2.2.4運行仿真分析

2.2.5查看分析計算結果

2.2.6保存設計並退出HFSS

2.3T形波導的最佳化分析

2.3.1新建一個最佳化設計工程

2.3.2參數掃描分析設定與模擬分析

2.3.3查看參數掃描分析結果

2.3.4優化設計

2.3.5查看優化結果

2.3.6保存並退出HFSS

第3章HFSS工作介面

3.1HFSS工作介面

3.1.1主選單欄

3.1.2工具列

3.1.3工程管理窗口

3.1.4屬性窗口

3.1.5三維模型窗口

3.1.6資訊管理窗口

3.1.7進程窗口

3.1.8狀態列

3.2柵格顯示和柵格平面

3.3顯示座標系

3.4本章小結

第4章HFSS中的建模操作

4.1建立長方體模型

4.1.1建立長方體模型的操作步驟

4.1.2物件屬性對話框的詳細解釋

4.2HFSS中的基本模型及其創建

4.2.1滑鼠遊標的移動模式

4.2.2捕捉模式（SnapMode）

4.2.3物體的基本模型

4.3物體的材料屬性

4.3.1編輯物體材料庫

4.3.2設定物體模型的材料

4.4改變視圖

4.4.1改變視圖的操作命令

4.4.2顯示與隱藏物件模型

4.5選擇模式與操作

4.5.1選擇模式

4.5.2選擇操作

4.5.3多重選擇

4.6物體模型的幾何變換

4.7物件模型的布林運算操作

4.8HFSS中的座標系

4.8.1相對座標系

4.8.2面座標系

4.9建模相關選項的設置

4.10本章小結

第5章邊界條件與激勵

5.1概述

5.2邊界條件的類型和設置

5.2.1理想導體邊界條件

5.2.2理想磁邊界條件

5.2.3有限導體邊界條件

5.2.4輻射邊界條件

5.2.5對稱邊界條件

5.2.6阻抗邊界條件

5.2.7集總RLC邊界條件

5.2.8分層阻抗邊界條件

5.2.9無限地平面邊界條件

5.2.10主從邊界條件

5.2.11理想匹配層

5.3激勵的類型和設置

5.3.1波埠激勵

5.3.2波埠激勵的設定步驟

5.3.3集總埠激勵

5.3.4Floquet埠激勵

5.3.5入射波激勵

5.3.6電壓源激勵

5.3.7電流源激勵

5.3.8磁偏置激勵

5.4本章小結

第6章HFSS求解器與求解分析設置

6.1求解器和求解類型

6.1.1HFSS求解器

6.1.2HFSS-IE求解器

6.2自適應網格剖分

6.2.1收斂標準

6.2.2收斂精度

6.2.3自適應網格剖分頻率的選擇

6.3求解設定

6.3.1新增和定義求解設置

6.3.2修改並刪除已新增的求解設置

6.4掃頻分析

6.4.1掃頻類型

6.4.2新增和定義掃頻設置

6.4.3修改並刪除已新增的掃頻項

6.5設計檢查與運行模擬分析

6.5.1設計檢查

6.5.2運行仿真分析

6.6本章小結

第7章HFSS中的變數和Optimetrics

7.1變數

7.1.1變數類型

7.1.2變數定義

7.1.3新增、刪除和使用變數

7.2Optimetrics模組

7.3參數掃描分析

7.4優化設計

7.4.1初始設計

7.4.2定義最佳化變數

7.4.3建構目標函數

7.4.4最佳化演算法

7.5調諧分析

7.6靈敏度分析

7.7統計分析

7.8Optimetrics應用實例

7.8.1定義變數

7.8.2參數掃描分析舉例

7.8.3優化設計舉例

7.8.4調諧分析舉例

7.8.5靈敏度分析舉例

7.8.6統計分析舉例

7.9本章小結

第8章HFSS的資料後處理

8.1求解資訊數據

8.2數值結果

8.2.1數值結果的顯示方式

8.2.2數值結果的類型

8.2.3輸出變數

8.2.4查看數值結果的操作步驟

8.2.5編輯圖形顯示結果報告

8.3場分佈圖

8.3.1繪製場分佈圖的操作步驟

8.3.2場分佈的動態顯示

8.4天線輻射問題的後處理

8.4.1定義遠區場輻射表面

8.4.2天線方向圖

8.4.3天線參數

8.4.4HFSS中天線陣的處理

8.5本章小結

下篇實踐篇

第9章HFSS環形定向耦合器設計實例

9.1環形定向耦合器簡介

9.2使用HFSS設計環形定向耦合器概述

9.2.1耦合器的理論計算

9.2.2HFSS設計簡介

9.2.3HFSS設計環境概述

9.3新建HFSS工程

9.4創建環形定向耦合器模型

9.4.1設定預設的長度單位

9.4.2建模相關選項設置

9.4.3定義變數length

9.4.4新增材料

9.4.5建立帶狀線介質層模型

9.4.6創建帶狀線金屬層模型

9.5分配邊界條件和激勵

9.6求解設定

9.6.1求解設置

9.6.2掃頻設置

9.7設計檢查與運行模擬分析

9.7.1設計檢查

9.7.2運行仿真分析

9.8查看仿真分析結果

9.8.1查看S參數掃頻結果

9.8.2查看4GHz頻點的S矩陣

9.9結果討論

9.9.1重新模擬驗證S矩陣結果

9.9.2使用連接埠平移功能驗證S矩陣結果

9.10本章小結

第10章HFSS微帶天線設計實例

10.1微帶天線簡介

10.1.1微帶天線結構

10.1.2微帶天線的輻射機制

10.1.3微帶天線的饋電

10.1.4矩形微帶天線的特性參數

10.2設計指標與天線幾何結構參數計算

10.3HFSS設計與建模概述

10.3.1微帶天線建模概述

10.3.2HFSS設計環境概述

10.4新建HFSS工程

10.5創建微帶天線模型

10.5.1設定預設的長度單位

10.5.2建模相關選項設置

10.5.3新增和定義設計變數

10.5.4建立介質基片

10.5.5建立輻射貼片

10.5.6創建參考地

10.5.7創造同軸饋線的內芯

10.5.8建立訊號傳輸埠面

10.6設定邊界條件和激勵

10.6.1設定邊界條件

10.6.2設定埠激勵

10.7求解設置

10.7.1求解頻率和網格剖分設置

10.7.2掃頻設置

10.8設計檢查與運行模擬分析

10.8.1設計檢查

10.8.2運行仿真分析

10.9查看天線回波損耗

10.10參數掃描分析

10.10.1分析諧振頻率隨輻射貼片長度L0的變化關係

10.10.2分析諧振頻率隨輻射貼片寬度W0的變化關係

10.10.3輸入阻抗和同軸線饋電點位置的變化關係

10.11優化設計

10.11.1設定最佳化變數

10.11.2添加優化設計

10.11.3運行最佳化設計查看最佳化結果

10.12查看優化後的天線效能

10.12.1重新運行模擬分析

10.12.2查看天線性能

10.13本章小結

第11章HFSS陣列天線分析

11.1HFSS設計概述

11.1.1陣元模型

11.1.2HFSS設計環境概述

11.2新建工程

11.3創建陣元模型

11.3.1設定預設的長度單位

11.3.2建模相關選項設置

11.3.3創建波導陣元

11.3.4創建陣元外的自由空間模型

11.4分配邊界條件和激勵

11.4.1設定CellBox左右兩側表面為一對主從邊界條件

11.4.2設定CellBox前後表面為一對主從邊界條件

11.4.3為陣元波導底面分配波端口激勵

11.4.4為CellBox上表面分配Floquet埠激勵

11.5求解設置

11.6設計檢查與運行仿真分析

11.6.1設計檢查

11.6.2運行仿真分析

11.7查看仿真分析結果

11.7.1定義輻射表面

11.7.2查看天線陣元場強方向圖

11.7.3查看天線陣列的場強方向圖

11.8本章小結

第12章HFSS差分訊號分析實例

12.1HFSS設計概述

12.1.1HFSS求解類型與建模簡述

12.1.2求解頻率和掃頻設定

12.1.3HFSS設計環境概述

12.2新建工程

12.3建立帶狀線差分對模型

12.3.1設定預設的長度單位

12.3.2建模相關選項設置

12.3.3建立差分訊號線模型

12.3.4建立FR4介質層

12.3.5新增和使用變數

12.4分配埠激勵

12.4.1建立波端口激勵表面

12.4.2分配波埠激勵和差分訊號對

12.4.3設定差分訊號線

12.4.4埠平移

12.5求解設置

12.5.1求解頻率設定

12.5.2掃頻設置

12.6設計檢查與運行仿真分析

12.6.1設計檢查

12.6.2運行仿真分析

12.7資料後處理

12.7.1差模訊號的S參數掃頻分析結果

12.7.2共模訊號的S參數掃頻分析結果

12.7.3埠的差模阻抗和共模阻抗

12.7.4端口處差模訊號和共模訊號的電場分佈

12.8本章小結

第13章HFSS諧振腔體分析實例

13.1圓柱形腔體諧振器簡介

13.2HFSS設計概述

13.2.1HFSS建模與求解簡介

13.2.2HFSS設計環境概述

13.3新建工程

13.4創建圓形諧振腔模型

13.4.1設定預設的長度單位

13.4.2建模相關選項設置

13.4.3創建圓形諧振腔體模型

13.5邊界條件和激勵

13.6求解設置

13.7設計檢查與運行模擬分析

13.7.1設計檢查

13.7.2運行仿真分析

13.8結果分析

13.8.1諧振頻率與品質因數Q

13.8.2腔體內部電磁場的分佈

13.9參數掃描分析

13.9.1定義設計變數

13.9.2建立介質圓柱體

13.9.3新增參數掃描分析設定

13.9.4運行參數掃描分析

13.9.5參數掃描分析結果

13.10本章小結

第14章HFSS計算SAR工程實例

14.1設計背景

14.2HFSS設計概述

14.2.1建模概述

14.2.2HFSS設計環境概述

14.3新建工程

14.3.1運行HFSS並新建工程

14.3.2設定求解類型

14.3.3設定預設長度單位

14.3.4建模相關選項設置

14.4創建偶極子天線模型

14.4.1建立相對座標系

14.4.2創建偶極子天線模型

14.4.3給偶極子天線分配集總端口激勵

14.5創建外殼和腦組織液模型

14.5.1創建第一個球體

14.5.2建立第二個球體

14.5.3生成外殼和腦組織液模型

14.6建立SAR的計算線

14.7分配輻射邊界條件

14.8求解設置

14.9設計檢查與運行模擬分析

14.9.1設計檢查

14.9.2運行仿真分析

14.10查看分析結果

14.10.1SAR計算結果

14.10.2BrainFluid模型內部的電場分佈

14.11本章小結

第15章HFSS雷達散射截面分析實例

15.1雷達散射截面介紹

15.2HFSS設計及其設計環境概述

15.3新建HFSS工程

15.4設計建模

15.4.1建立長方體模型

15.4.2設定PML邊界條件

15.5求解設置

15.6雙站RCS分析

15.6.1定義入射波激勵

15.6.2設計檢查並執行模擬分析

15.6.3查看雙站RCS分析結果

15.7單站RCS分析

15.7.1定義入射波激勵

15.7.2運行仿真分析

15.7.3查看單站RCS分析結果

15.8本章小結

第16章HFSS時域求解器應用實例

16.1HFSS時域求解器和TDR分析

16.1.1HFSS時域求解器簡介

16.1.2TDR分析介紹

16.2HFSS設計概述

16.3新建HFSS工程

16.4設計建模

16.4.1建立同軸線結構模型

16.4.2設定埠激勵

16.5求解設置

16.6設計檢查與運行仿真分析

16.7查看TDR分析結果

16.8本章小結

第17章HFSS-IE求解器應用實例

17.1HFSS-IE求解器介紹

17.2HFSS設計及其設計環境概述

17.3新建HFSS工程

17.4設計建模

17.4.1建立曲線

17.4.2創建紡錘形金屬體

17.5設定平面波激勵

17.6求解設置

17.7設計檢查與運行模擬分析

17.7.1設計檢查

17.7.2運行仿真分析

17.8查看分析結果

17.9本章小結