8.3 HFSS中的場分布圖

    場分布圖用于描述電場、磁場或者電流在某個(gè)平面或者在物體內(nèi)部的分布，因此在繪制場分布圖前必須首先選中一個(gè)物體或者選中一個(gè)面。可以選擇用標(biāo)量或者矢量來描繪場的分布，標(biāo)量場采用不同的陰影顏色來表示場量的幅度大小，矢量場除了采用不同的陰影顏色來表示場量的幅度大小外，還采用箭頭來表示場的方向。

    HFSS 數(shù)據(jù)后處理模塊中可以在物體表面或者物體內(nèi)部繪制出分布圖的場量有電場、磁 場、電流、坡印廷矢量和 SAR 值等，表 8.1 給出了所有可繪制出分布圖的場量列表。

     8.3.1 繪制場分布圖的操作步驟

    首先選中一個(gè)物體或者一個(gè)面，然后從主菜單欄選擇【HFSS】→【Field】→【Plot Fields】， 或者右鍵單擊工程樹中的 Field Overlays 節(jié)點(diǎn)，從右鍵彈出菜單中選擇【Plot Fields】，再從彈出的子菜單中選擇需要繪制分布圖的場量，可以是電場 E、磁場 H 或者電流密度 J 等。 以第 2 章中的 T 形波導(dǎo)設(shè)計(jì)為例，假設(shè)需要繪制波導(dǎo)內(nèi)矢量電場的分布，則首先選中T 形波導(dǎo)模型，然后右鍵單擊工程樹中的 Field Overlays 節(jié)點(diǎn)，從彈出菜單中選擇【Plot Fields】→【E】→【Vector_E】，即可以繪制出波導(dǎo)內(nèi)部矢量電場的分布圖，如圖 8.10 所示。分布圖中箭頭表示電場的方向，不同顏色表示電場的幅度大小。

圖 8.10 繪制電場矢量分布圖

    使用上述操作創(chuàng)建了場分布圖之后，場分布圖的名稱會(huì)自動(dòng)添加到工程樹的 Field Overlays 節(jié)點(diǎn)下。例如前面繪制了波導(dǎo)內(nèi)矢量電場分布后，工程樹的 Field Overlays 節(jié)點(diǎn)下會(huì)自動(dòng)添加矢量電場分布圖的名稱。

    8.3.2 場分布圖的動(dòng)態(tài)演示

    HFSS 數(shù)據(jù)后處理模塊除了能顯示場量的靜態(tài)分布外，還能顯示場量的分布隨著變量的變化而動(dòng)態(tài)改變的分布圖，變量可以是工作頻率、激勵(lì)信號的相位或者當(dāng)前設(shè)計(jì)中使用到的 用戶自定義的變量。

    查看場分布圖的動(dòng)態(tài)演示首先需要展開工程樹的 Field Overlays 節(jié)點(diǎn)，找到相應(yīng)的場分布圖名稱，并雙擊該場分布圖名稱，這樣可以選中并在當(dāng)前窗口顯示出該場的分布圖；然后單擊右鍵，從彈出菜單中選擇【Animate】命令。這里以查看 8.3.1 節(jié)創(chuàng)建的矢量電場分布的動(dòng)態(tài)演示為例，來說明其具體操作步驟。

     （1）雙擊工程樹 Field Overlays 節(jié)點(diǎn)下的矢量電場分布圖的名稱 Vector_E1，選中并在當(dāng)前窗口顯示矢量電場的分布圖；然后單擊右鍵，從彈出菜單中選擇【Animate】命令，打開 Select Animation 對話框，如圖 8.11 所示。

圖 8.11 查看場分布圖的動(dòng)態(tài)演示操作

    （2）單擊 Select Animation 對話框中的按鈕，打開圖 8.12 所示的動(dòng)態(tài)演示設(shè)置 （Setup Animation）對話框，進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示的相關(guān)設(shè)置。在該對話框中，從①處 Swept Variables 項(xiàng)的下拉列表中選擇動(dòng)態(tài)變化的變量，這里選擇端口激勵(lì)信號的相位（Phase），即查看電場矢 量分布圖隨著端口 1 激勵(lì)信號的相位變化而變化的動(dòng)態(tài)演示；②處是設(shè)置變量變化的范圍和每 次變化的步進(jìn)值，步進(jìn)值等于（stop－start）/（steps－1），這里設(shè)置相位的 Start、Stop 和 Steps 項(xiàng)分別為 0°、360°和 10，則動(dòng)態(tài)演示時(shí)相位變化的步進(jìn)為 40°；最后單擊按鈕，完 成動(dòng)態(tài)演示設(shè)置，此時(shí)即可看到電場矢量的分布圖隨端口激勵(lì)信號相位變化的動(dòng)態(tài)演示。

圖 8.12  動(dòng)態(tài)演示設(shè)置對話框

    （3）場分布圖動(dòng)態(tài)演示時(shí)，在用戶界面左上方會(huì)出現(xiàn)如圖 8.13 所示的 Animation 對話框， 通過單擊該對話框中的和按鈕可以控制動(dòng)態(tài)演示暫�；蛘咧匦麻_始，通過移動(dòng)對話框中的 Speed 滑標(biāo)可以改變動(dòng)態(tài)演示的速度，單擊按鈕可以把當(dāng)前場分布圖動(dòng)態(tài)演示畫面導(dǎo)出保存為 gif 動(dòng)畫或者 AVI 視頻格式。  

圖 8.13 Animation對話框