HFSS 設(shè)計(jì)的一般步驟

Ansoft HFSS提供了一個(gè)直觀、易于使用、用于建立任意三維無(wú)源器件模型的界面。創(chuàng)建一個(gè)設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)步驟：
         1）File>New，然后點(diǎn)擊Project>Insert HFSS Design，新建一個(gè)Project。當(dāng)然可以通過(guò)File>Open，打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的Project。
         2）HFSS>Solution Type，設(shè)置解算類(lèi)型，確定如何激勵(lì)和收斂。HFSS有三種解算類(lèi)型，第一種是模式驅(qū)動(dòng)（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(dòng)（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(chǎng)模式。
         3）創(chuàng)建互連結(jié)構(gòu)模型。HFSS擁有強(qiáng)大的全參數(shù)三維模型創(chuàng)建功能，簡(jiǎn)單的實(shí)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(shí)，可以用布爾運(yùn)算操作（3D Modeler>Boolean）完成挖洞、切開(kāi)或連接等功能。
         4）在創(chuàng)建每一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元時(shí)，HFSS都會(huì)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（HFSS>Boundaries>Assign）。HFSS有多種邊界條件，在高速設(shè)計(jì)中最常用的有，理想電邊界（Perfect E）表示電場(chǎng)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(dòng)地設(shè)置為Perfect E邊界；理想磁邊界（Perfect H）是指電場(chǎng)方向與表面相切；阻抗邊界（Impedance）用解析公式計(jì)算場(chǎng)行為和損耗的電阻性表面；輻射邊界（Radiation）也被稱(chēng)為吸收邊界，用來(lái)模擬開(kāi)放的表面；完美匹配層邊界（PML）用一種非實(shí)際的、阻抗與自由空間相匹配吸收層來(lái)模擬開(kāi)放空間。
         6）指定端口設(shè)置激勵(lì)（HFSS>Excitations>Assign）。HFSS主要有波端口（Wave Ports）和集中端口（Lumped Ports），而在高速設(shè)計(jì)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(gè)半無(wú)限長(zhǎng)的波導(dǎo)，該波導(dǎo)具有與端口相同的截面和材料，每個(gè)端口都是獨(dú)立地激勵(lì)并且在端口中每一個(gè)入射模式的平均功率為1瓦，使用波端口可以計(jì)算特性阻抗、復(fù)傳播常數(shù)和S參數(shù)。
         值得注意的是，在設(shè)置波端口大小時(shí)也是很講究的，以經(jīng)常遇到微帶線端口為例，如果設(shè)微帶線寬為W，高為h，設(shè)置如圖1所示。

       圖1 微帶線波端口大小設(shè)置

         7）分析設(shè)置。通過(guò)HFSS>Analysis Setup>Add Solution Setup可以進(jìn)行自適應(yīng)頻率和收斂標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置，通過(guò)HFSS>Analysis Setup>Add 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（HFSS>Results）。HFSS具有功能強(qiáng)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S/Y/Z矩陣參數(shù)文件。