《HFSS電磁仿真設計從入門到精通》是一本注重工程實踐的HFSS電磁仿真設計教程，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。下篇主要通過實際工程設計實例，講解HFSS在微波器件設計、天線設計、天線陣分析設計、高速數(shù)字信號完整性分析、諧振腔分析設計和SAR計算、雷達散射截面分析、時域瞬態(tài)求解器和HFSS-IE求解器的工程應用等方面的具體應用。
《HFSS電磁仿真設計從入門到精通》體系完整、可讀性和工程應用性強，適合AnsoftHFSS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(yè)等從事微波射頻與電子通信領域的工程技術人員參閱。
上篇 基礎篇
第1章 HFSS概述
1.1 HFSS簡介
1.2 啟動HFSS
1.3 HFSS工程的通用設置
1.3.1 設置工程文件的默認路徑
1.3.2 新建設計文件設置
1.4 HFSS設計流程
第2章 入門實例——T形波導的內(nèi)場分析和優(yōu)化設計
2.1 設計概述
2.2 T形波導內(nèi)場分析
2.2.1 新建工程設置
2.2.2 創(chuàng)建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(jié)果
2.2.6 保存設計并退出HFSS
2.3 T形波導的優(yōu)化分析
2.3.1 新建一個優(yōu)化設計工程
2.3.2 參數(shù)掃描分析設置和仿真分析
2.3.3 查看參數(shù)掃描分析結(jié)果
2.3.4 優(yōu)化設計
2.3.5 查看優(yōu)化結(jié)果
2.3.6 保存并退出HFSS
第3章 HFSS工作界面
3.1 HFSS工作界面
3.1.1 主菜單欄
3.1.2 工具欄
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 信息管理窗口
3.1.7 進程窗口
3.1.8 狀態(tài)欄
3.2 柵格顯示和柵格平面
3.3 顯示坐標系
3.4 本章小結(jié)
第4章 HFSS中的建模操作
4.1 創(chuàng)建長方體模型
4.1.1 創(chuàng)建長方體模型的操作步驟
4.1.2 物體屬性對話框的詳細解釋
4.2 HFSS中的基本模型及其創(chuàng)建
4.2.1 鼠標光標的移動模式
4.2.2 捕捉模式（Snap Mode）
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 設置物體模型的材料
4.4 改變視圖
4.4.1 改變視圖的操作命令
4.4.2 顯示和隱藏物體模型
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 物體模型的布爾運算操作
4.8 HFSS中的坐標系
4.8.1 相對坐標系
4.8.2 面坐標系
4.9 建模相關選項的設置
4.10 本章小結(jié)
第5章 邊界條件和激勵
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 波端口激勵
5.3.2 波端口激勵的設置步驟
5.3.3 集總端口激勵
5.3.4 Floquet端口激勵
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(jié)
第6章 HFSS求解器和求解分析設置
6.1 求解器和求解類型
6.1.1 HFSS求解器
6.1.2 HFSS-IE求解器
6.2 自適應網(wǎng)格剖分
6.2.1 收斂標準
6.2.2 收斂精度
6.2.3 自適應網(wǎng)格剖分頻率的選擇
6.3 求解設置
6.3.1 添加和定義求解設置
6.3.2 修改和刪除已添加的求解設置
6.4 掃頻分析
6.4.1 掃頻類型
6.4.2 添加和定義掃頻設置
6.4.3 修改和刪除已添加的掃頻項
6.5 設計檢查和運行仿真分析
6.5.1 設計檢查
6.5.2 運行仿真分析
6.6 本章小結(jié)
第7章 HFSS中的變量和Optimetrics
7.1 變量
7.1.1 變量類型
7.1.2 變量定義
7.1.3 添加、刪除和使用變量
7.2 Optimetrics模塊
7.3 參數(shù)掃描分析
7.4 優(yōu)化設計
7.4.1 初始設計
7.4.2 定義優(yōu)化變量
7.4.3 構造目標函數(shù)
7.4.4 優(yōu)化算法
7.5 調(diào)諧分析
7.6 靈敏度分析
7.7 統(tǒng)計分析
7.8 Optimetrics應用實例
7.8.1 定義變量
7.8.2 參數(shù)掃描分析舉例
7.8.3 優(yōu)化設計舉例
7.8.4 調(diào)諧分析舉例
7.8.5 靈敏度分析舉例
7.8.6 統(tǒng)計分析舉例
7.9 本章小結(jié)
第8章 HFSS的數(shù)據(jù)后處理
8.1 求解信息數(shù)據(jù)
8.2 數(shù)值結(jié)果
8.2.1 數(shù)值結(jié)果的顯示方式
8.2.2 數(shù)值結(jié)果的類型
8.2.3 輸出變量
8.2.4 查看數(shù)值結(jié)果的操作步驟
8.2.5 編輯圖形顯示結(jié)果報告
8.3 場分布圖
8.3.1 繪制場分布圖的操作步驟
8.3.2 場分布的動態(tài)顯示
8.4 天線輻射問題的后處理
8.4.1 定義遠區(qū)場輻射表面
8.4.2 天線方向圖
8.4.3 天線參數(shù)
8.4.4 HFSS中天線陣的處理
8.5 本章小結(jié)
下篇 實踐篇
第9章 HFSS環(huán)形定向耦合器設計實例
9.1 環(huán)形定向耦合器簡介
9.2 使用HFSS設計環(huán)形定向耦合器概述
9.2.1 耦合器的理論計算
9.2.2 HFSS設計簡介
9.2.3 HFSS設計環(huán)境概述
9.3 新建HFSS工程
9.4 創(chuàng)建環(huán)形定向耦合器模型
9.4.1 設置默認的長度單位
9.4.2 建模相關選項設置
9.4.3 定義變量length
9.4.4 添加新材料
9.4.5 創(chuàng)建帶狀線介質(zhì)層模型
9.4.6 創(chuàng)建帶狀線金屬層模型
9.5 分配邊界條件和激勵
9.6 求解設置
9.6.1 求解設置
9.6.2 掃頻設置
9.7 設計檢查和運行仿真分析
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(jié)果
9.8.1 查看S參數(shù)掃頻結(jié)果
9.8.2 查看4GHz頻點的S矩陣
9.9 結(jié)果討論
9.9.1 重新仿真驗證S矩陣結(jié)果
9.9.2 使用端口平移功能驗證S矩陣結(jié)果
9.10 本章小結(jié)
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(jié)構
10.1.2 微帶天線的輻射機理
10.1.3 微帶天線的饋電
10.1.4 矩形微帶天線的特性參數(shù)
10.2 設計指標和天線幾何結(jié)構參數(shù)計算
10.3 HFSS設計和建模概述
10.3.1 微帶天線建模概述
10.3.2 HFSS設計環(huán)境概述
10.4 新建HFSS工程
10.5 創(chuàng)建微帶天線模型
10.5.1 設置默認的長度單位
10.5.2 建模相關選項設置
10.5.3 添加和定義設計變量
10.5.4 創(chuàng)建介質(zhì)基片
10.5.5 創(chuàng)建輻射貼片
10.5.6 創(chuàng)建參考地
10.5.7 創(chuàng)建同軸饋線的內(nèi)芯
10.5.8 創(chuàng)建信號傳輸端口面
10.6 設置邊界條件和激勵
10.6.1 設置邊界條件
10.6.2 設置端口激勵
10.7 求解設置
10.7.1 求解頻率和網(wǎng)格剖分設置
10.7.2 掃頻設置
10.8 設計檢查和運行仿真分析
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(shù)掃描分析
10.10.1 分析諧振頻率隨輻射貼片長度L0的變化關系
10.10.2 分析諧振頻率隨輻射貼片寬度W0的變化關系
10.10.3 輸入阻抗和同軸線饋電點位置的變化關系
10.11 優(yōu)化設計
10.11.1 設置優(yōu)化變量
10.11.2 添加優(yōu)化設計
10.11.3 運行優(yōu)化設計查看優(yōu)化結(jié)果
10.12 查看優(yōu)化后的天線性能
10.12.1 重新運行仿真分析
10.12.2 查看天線性能
10.13 本章小結(jié)
第11章 HFSS陣列天線分析
11.1 HFSS設計概述
11.1.1 陣元模型
11.1.2 HFSS設計環(huán)境概述
11.2 新建工程
11.3 創(chuàng)建陣元模型
11.3.1 設置默認的長度單位
11.3.2 建模相關選項設置
11.3.3 創(chuàng)建波導陣元
11.3.4 創(chuàng)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 設置CellBox左右兩側(cè)表面為一對主從邊界條件
11.4.2 設置CellBox前后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端口激勵
11.5 求解設置
11.6 設計檢查和運行仿真分析
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(jié)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(jié)
第12章 HFSS差分信號分析實例
12.1 HFSS設計概述
12.1.1 HFSS求解類型和建模簡述
12.1.2 求解頻率和掃頻設置
12.1.3 HFSS設計環(huán)境概述
12.2 新建工程
12.3 創(chuàng)建帶狀線差分對模型
12.3.1 設置默認的長度單位
12.3.2 建模相關選項設置
12.3.3 創(chuàng)建差分信號線模型
12.3.4 創(chuàng)建FR4介質(zhì)層
12.3.5 添加和使用變量
12.4 分配端口激勵
12.4.1 創(chuàng)建波端口激勵表面
12.4.2 分配波端口激勵和差分信號對
12.4.3 設置差分信號線
12.4.4 端口平移
12.5 求解設置
12.5.1 求解頻率設置
12.5.2 掃頻設置
12.6 設計檢查和運行仿真分析
12.6.1 設計檢查
12.6.2 運行仿真分析
12.7 數(shù)據(jù)后處理
12.7.1 差模信號的S參數(shù)掃頻分析結(jié)果
12.7.2 共模信號的S參數(shù)掃頻分析結(jié)果
12.7.3 端口的差模阻抗和共模阻抗
12.7.4 端口處差模信號和共模信號的電場分布
12.8 本章小結(jié)
第13章 HFSS諧振腔體分析實例
13.1 圓柱形腔體諧振器簡介
13.2 HFSS設計概述
13.2.1 HFSS建模和求解簡介
13.2.2 HFSS設計環(huán)境概述
13.3 新建工程
13.4 創(chuàng)建圓形諧振腔模型
13.4.1 設置默認的長度單位
13.4.2 建模相關選項設置
13.4.3 創(chuàng)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 設計檢查和運行仿真分析
13.7.1 設計檢查
13.7.2 運行仿真分析
13.8 結(jié)果分析
13.8.1 諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)Q
13.8.2 腔體內(nèi)部電磁場的分布
13.9 參數(shù)掃描分析
13.9.1 定義設計變量
13.9.2 創(chuàng)建介質(zhì)圓柱體
13.9.3 添加參數(shù)掃描分析設置
13.9.4 運行參數(shù)掃描分析
13.9.5 參數(shù)掃描分析結(jié)果
13.10 本章小結(jié)
第14章 HFSS計算SAR工程實例
14.1 設計背景
14.2 HFSS設計概述
14.2.1 建模概述
14.2.2 HFSS設計環(huán)境概述
14.3 新建工程
14.3.1 運行HFSS并新建工程
14.3.2 設置求解類型
14.3.3 設置默認長度單位
14.3.4 建模相關選項設置
14.4 創(chuàng)建偶極子天線模型
14.4.1 創(chuàng)建相對坐標系
14.4.2 創(chuàng)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(chuàng)建外殼和腦組織液模型
14.5.1 創(chuàng)建第一個球體
14.5.2 創(chuàng)建第二個球體
14.5.3 生成外殼和腦組織液模型
14.6 創(chuàng)建SAR的計算線
14.7 分配輻射邊界條件
14.8 求解設置
14.9 設計檢查和運行仿真分析
14.9.1 設計檢查
14.9.2 運行仿真分析
14.10 查看分析結(jié)果
14.10.1 SAR計算結(jié)果
14.10.2 BrainFluid模型內(nèi)部的電場分布
14.11 本章小結(jié)
第15章 HFSS雷達散射截面分析實例
15.1 雷達散射截面介紹
15.2 HFSS設計及其設計環(huán)境概述
15.3 新建HFSS工程
15.4 設計建模
15.4.1 創(chuàng)建長方體模型
15.4.2 設置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 設計檢查并運行仿真分析
15.6.3 查看雙站RCS分析結(jié)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(jié)果
15.8 本章小結(jié)
第16章 HFSS時域求解器應用實例
16.1 HFSS時域求解器和TDR分析
16.1.1 HFSS時域求解器簡介
16.1.2 TDR分析介紹
16.2 HFSS設計概述
16.3 新建HFSS工程
16.4 設計建模
16.4.1 創(chuàng)建同軸線結(jié)構模型
16.4.2 設置端口激勵
16.5 求解設置
16.6 設計檢查和運行仿真分析
16.7 查看TDR分析結(jié)果
16.8 本章小結(jié)
第17章 HFSS-IE求解器應用實例
17.1 HFSS-IE求解器介紹
17.2 HFSS設計及其設計環(huán)境概述
17.3 新建HFSS工程
17.4 設計建模
17.4.1 創(chuàng)建曲線
17.4.2 創(chuàng)建紡錘形金屬體
17.5 設置平面波激勵
17.6 求解設置
17.7 設計檢查和運行仿真分析
17.7.1 設計檢查
17.7.2 運行仿真分析
17.8 查看分析結(jié)果
17.9 本章小結(jié)
……
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