HFSS射频仿真设计实例大全-徐兴福

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1.1 概述
4 w4 K: N% p4 c* d( r; i* KHFSS ( High Frequency Structure Simulator)是由Ansys公司推出的三维电磁仿真软件，
" G6 \- o9 C( M$ }% p9 S: C是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件、业界公认的三维电磁场设计和分析的工
业标准。.
  Y3 R0 s2 j! {1 W$ E: v& oHFSS经过20多年的发展，已经是电子设计人员，尤其是电磁仿真人员，必不可少的
( |1 Z6 ^3 w3 S- }7 t( v) [7 d工具。在射频、微波、天线、高速电路等领域得到了广泛应用，已成为三维全波电磁场仿真
的行业标准和黄金工具，是工程师们的得力助手。为了应对快速发展的设计需求，除了伤真
; d7 Z, S( ?2 P* ]8 P2 ?4 T- ?4 b功能的不断扩展外，HFSS对高性能计算的支持也更加深入和广泛，不断提高仿真速度、扩
展仿真规模，发展至今的VIs版本。
HFSSI5相对于以前版本更新的内容包括:更快的矩阵求解器与HPC、全新升级的有限
) ]; V4 s8 ^1 u: L7 ^9 V# ?大阵列求解器、更加灵活和强大的混合算法、改进的宽带扫频、更完善的多物理场求解流程
等，此外，与ECAD的接口、瞬态求解器、易用性等方面也有显著增强。
4 t& W/ J) h  `6 x' B3 E. @HFSS适用领域如下所示。
9 H9 I/ D9 l  ^6 l●高频组件: LTCC、 介质振荡器、耦合器、滤波器、隔离器、功分器、芯片部件、磁
; ~1 f4 x  f/ U9 \% u9 P珠等。
●天线:贴片天线、角锥天线、阵列天线、Vivaldi 天线、八木天线等。
,电缆:同轴电缆、双绞线电缆、带状电缆等。
& b5 r" d2 Q0 f5 i4 }" H●IC封装:引脚型(QFP、PLCC、DIP、 SOP等)、PGA. BGA、TAB、功率器件
(IGBT、功率MoSFET、DBC基板等)、MCM等。
●连接器:同轴连接器、多脚连接器(端子型、卡槽型等)、插针插座等。
5 d1 [3 t( j$ Z  w: e0 j! E. f, PCB板:裸板、平面、传输线、网格平面、硬板、混合板、柔性板。
,其他: RFID.无线充电、EMCIEMI、 核磁共振、微波加热、光电接口。
图1.1为HFSS工作界面。
HFSS提供了简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力
的功能强大后处理器，能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场。HFSS 软件拥有强
. _! p1 ~( u' h9 p" x大的天线设计功能，它可以计算天线参量，如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和
- J: m1 c, J1 U7 i4 k9 \, n3dB带宽;绘制极化特性，包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比。
使用HFSS,可以计算的参数与输出结果如下所示。

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栖_梦

1.1 概述) ~* m9 i$ H4 Z, _- _) n, b HFSS ( High Frequency Structure Simulator)是由Ansys公司推出的三维电磁仿真软件，/ `& o( y/ Y& v! {: a 是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件、业界公认的三维电磁场设计和分析的工 业标准。.  k2 r/ W, D; P2 B) v% {8 z 6 x) t/ F6 x# S6 b7 e/ ^5 k. [HFSS经过20多年的发展，已经是电子设计人员，尤其是电磁仿真人员，必不可少的+ |, l! T- U; {4 R' X* \8 E 7 V6 N5 z" _) O3 ?# k工具。在射频、微波、天线、高速电路等领域得到了广泛应用，已成为三维全波电磁场仿真' M7 f8 D) [8 v* V7 j# j 的行业标准和黄金工具，是工程师们的得力助手。为了应对快速发展的设计需求，除了伤真 功能的不断扩展外，HFSS对高性能计算的支持也更加深入和广泛，不断提高仿真速度、扩 ( Z. J2 E3 c' R展仿真规模，发展至今的VIs版本。" M% Q4 M5 j- o+ i / i4 u& q2 U+ K2 O9 FHFSSI5相对于以前版本更新的内容包括:更快的矩阵求解器与HPC、全新升级的有限 % r9 j- _0 R) U, y大阵列求解器、更加灵活和强大的混合算法、改进的宽带扫频、更完善的多物理场求解流程   Y3 u3 n! N  r3 w' ~* b  x( S等，此外，与ECAD的接口、瞬态求解器、易用性等方面也有显著增强。 HFSS适用领域如下所示。% y0 L, y% J. |; H, M9 ~ / s. m  @0 w$ ]# H/ D1 W●高频组件: LTCC、 介质振荡器、耦合器、滤波器、隔离器、功分器、芯片部件、磁4 ]# V! l  c8 V! m* d2 i - Y$ }) `( C' R$ H) n# s% @, l珠等。& w& B, F3 {8 p# e 8 {6 ^3 |+ ?7 J! l: K●天线:贴片天线、角锥天线、阵列天线、Vivaldi 天线、八木天线等。3 |( R+ h9 l8 A9 Z# ` 6 }& V! n7 v% N,电缆:同轴电缆、双绞线电缆、带状电缆等。 ●IC封装:引脚型(QFP、PLCC、DIP、 SOP等)、PGA. BGA、TAB、功率器件 * h! q' m" G; J. K' V! [, {(IGBT、功率MoSFET、DBC基板等)、MCM等。2 Q9 z: m) I  R4 p. H) F: D: `. Y 6 Y4 Q2 O/ r1 Y6 n. o●连接器:同轴连接器、多脚连接器(端子型、卡槽型等)、插针插座等。 , PCB板:裸板、平面、传输线、网格平面、硬板、混合板、柔性板。 , v# m% v: w3 q3 R& `0 w,其他: RFID.无线充电、EMCIEMI、 核磁共振、微波加热、光电接口。 图1.1为HFSS工作界面。

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Lynna

HFSS经过20多年的发展，已经是电子设计人员，尤其是电磁仿真人员，必不可少的$ c  c) [0 z7 d, ^% s 工具。在射频、微波、天线、高速电路等领域得到了广泛应用，已成为三维全波电磁场仿真( D% @; e8 ?$ V( m' J/ E) M 的行业标准和黄金工具，是工程师们的得力助手。为了应对快速发展的设计需求，除了伤真% g9 K8 r2 q, y% b 功能的不断扩展外，HFSS对高性能计算的支持也更加深入和广泛，不断提高仿真速度、扩, V7 l4 I8 r3 X: O. C" H  x$ ] 展仿真规模，发展至今的VIs版本。感谢分享

洪山磊

HFSS提供了简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力( o# ^( y+ J* N" G9 \' z 的功能强大后处理器，能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场。HFSS 软件拥有强 大的天线设计功能，它可以计算天线参量，如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和- @8 n; D" u. o/ H! G& [. U 3dB带宽;绘制极化特性，包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比。  感谢分享！

道法自然

HFSS经过20多年的发展，已经是电子设计人员，尤其是电磁仿真人员，必不可少的工具。在射频、微波、天线、高速电路等领域得到了广泛应用，已成为三维全波电磁场仿真 的行业标准和黄金工具，是工程师们的得力助手。为了应对快速发展的设计需求，除了伤真 功能的不断扩展外，HFSS对高性能计算的支持也更加深入和广泛，不断提高仿真速度、扩 展仿真规模，发展至今的VIs版本。

czwfc

HFSS经过20多年的发展，已经是电子设计人员，尤其是电磁仿真人员，必不可少的工具。在射频、微波、天线、高速电路等领域得到了广泛应用，已成为三维全波电磁场仿真 的行业标准和黄金工具，是工程师们的得力助手。为了应对快速发展的设计需求，除了伤真 功能的不断扩展外，HFSS对高性能计算的支持也更加深入和广泛，不断提高仿真速度、扩 展仿真规模，发展至今的VIs版本。

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