HFSS基礎(chǔ)入門

1、第3章 HFSS工作界面工作界面也稱為用戶界面，是 HFSS軟件使用者的工作環(huán)境；了解、熟悉這個工作環(huán)境是掌握HFSS軟件的第一步。本章將對 HFSS的工作環(huán)境做一個全面的介紹，通過本章的講解，希望能夠幫助讀者迅速 熟悉HFSS的工作環(huán)境，了解HFSS的工作界面組成、各個工作窗口的主要功能以及HFSS主菜單中每項操 作命令對應(yīng)的功能，為掌握HFSS的設(shè)計操作做好充分的準備。在本章，讀者可以學(xué)到以下內(nèi)容。； HFSS工作界面的組成。； HFSS工作界面中各個子窗口的作用。；HFSS主菜單欄所有操作命令對應(yīng)的功能。；工具欄快捷按鈕的添加和刪除以及重新排列。；什么是工程樹，什么是操作歷史樹。；三維模

2、型窗口中柵格和坐標系的顯示設(shè)置。3.1 HFSS工作界面HFSS工作界面采用了標準 Windows的菜單與風(fēng)格。打開HFSS后，可以看到其典型的工作界面, 如圖3.1所示，整個工作界面由菜單欄、工具欄、工程管理窗口、屬性窗口、三維模型窗口、信息管 理窗口、進程窗口和狀態(tài)欄組成。HFSS工作界面采用了標準Windows的菜單與風(fēng)格。打開HFSS后，可以看到其典型的工作界面,如圖3.1所示，整個工作界面由菜單欄、工具欄、工程管理窗口、屬性窗口、三維模型窗口、信息管理窗口、進程窗口和狀態(tài)欄組成。口譽攔畝口工繪曽擔(dān)在uw工稈吠三itHQl囹口口譽攔畝口29 -# -圖3.1 HFSS工作界面# -第3

3、章 HFSS工作界面-# -第3章 HFSS工作界面3.1.1主菜單欄主菜單欄位于 HFSS工作界面的最上方，包含F(xiàn)ile、Edit、View、Project、Draw、Modeler、HFSS、Tools、Window和Help共10個菜單，這些菜單包含了HFSS的所有操作命令。下面就來簡要介紹每個菜單命令的主要功能。1 . File菜單File菜單用于管理HFSS工程設(shè)計文件，包括工程文件的新建、打開、保存以及打印等操作。File 下拉菜單包含的所有操作命令如圖3.2所示。2. Edit菜單Edit下拉菜單包含的所有操作命令如圖Edit菜單主要用于編輯和修改HFSS中三維模型的操作,3.3

4、所示。赫建工程一Q NewCtrl*»打開工提一Ggr Open.-ClrltO關(guān)閉工程一Close保存工趕一Lrj蟲x.Ctrl*SrSetyji-. - a打印按作一Print PreviewL£rint.-.Ctrl+F廠1 E. HFSSFrt>j*el；Tee. h£st量近打開的工程一2 E. HFSSfr*tI0ptir*Tithfsi3 E. HFSStTit. hfsi退出HFSS *E&it圖3.2 File下拉菜單員示屁性刃話柜Undo CrstUBtxledoCtrltzCfPTCrl*tPasteClrl+YDelCopyD

5、elete Slu-t FeintDelete End 打intSal act All Vi!Eihl«t CI All*女匸訂童（:1 JlllL Ctrl+Shi fl+JLArr ULge>Q-upliScnleEroptrli es.溟舗喊S1片格式一*屜消溥所肓換墊一與孵住一* 里制挫作一 粘枯操ft 址際操住一曲稍操作一 恢宴揀作一B1臨折錢起點，我點一C植型的格動操非一 ffi型旳復(fù)制按非一 林出的舘放操柞一圖3.3 Edit下拉菜單其中，下拉菜單中部分操作命令的功能說明如下。Copy Image:把三維模型窗口中的模型以圖形的形式復(fù)制到剪貼板。Arrange :

6、模型的移動操作，包括平移（ Move）、旋轉(zhuǎn)（Rotate）、鏡像移動（Mirror ）和偏移操作（Offset）。Duplicate :模型的復(fù)制操作，包括平移復(fù)制（Around Line ）、沿坐標軸復(fù)制（Around Axis ）和鏡像復(fù)制（Mirror ）。Scale：縮放操作，對選中的模型，可以通過設(shè)置x、y、z軸的縮放因子使得該模型沿x、y、z軸進行伸縮。Properties :顯示選中模型的屬性對話框。3. View菜單View菜單主要包含兩部分功能操作，一是用于顯示或隱藏工作界面中的子窗口，二是用于更改三維模型窗口中物體模型的顯示方式。Edit下拉菜單包含的所有操作命令如圖3.

7、4所示。卸隱您狀憲欄一 顯蕪隱議信息營理留口一 顯示隱厳頊目管理舊口 一 昱示'隱藏屬性番口一 顯示:隠藏進程奮口一俺改模型顯示觀角屁性範轉(zhuǎn)穢型視閨一*平移模型視圖一動譽鮑啟模型視圖一*適合酹顯示所有複型一 適臺奮口顯廬選中的複型隠羸選中的複型一 顯示選中的複型一 顯示所有複型一 選擇顯示或隱嚴複型一動悲施轉(zhuǎn)顯示棟型一場分布動態(tài)顯示模型疽衆(zhòng)一 覆型衰面顯示設(shè)畳一坐標丟顯示設(shè)置_*網(wǎng)格顯示設(shè)置一Status BarModify Attributes骷1 認Shi Zo<imHt*Shi ft+Drtt© Zoom In Zoom OutFit AllTit Selecti

8、onHide Select!onShew Selecti onShew AllSpinActive Vi w Vi zilili ty.V Message Manati" Frojec t M anager Frotearties Window* | Progress WindowAmmKesid&rSurfaceion Settings.Coordinat皀 SystemGrid Settings .圖3.4 View下拉菜單其中，下拉菜單中部分操作命令的功能說明如下。View 下拉菜單的前 5 個操作命令：Status Bar、Message Manager、Projec

9、t Manager、Properties Window和Progress Window用于顯示或隱藏 HFSS工作界面中的狀態(tài)欄、信息管理窗口、 工程管理窗口、屬性窗口和進程窗口。在下拉菜單中，單擊可以選中或取消相應(yīng)的操作命令；操作命令選中之后，在操作命令的左側(cè)會顯示 口圖標，表示HFSS工作界面中顯示該子窗口；反之，則在HFSS工作界面中隱藏該子窗口。Modify Attributes :設(shè)置或修改三維模型窗口中物體模型的顯示視角屬性，包括設(shè)置視角方向、光照效果和背景顏色等；實際工作中，使用默認設(shè)置即可。Rotate:模型視圖的旋轉(zhuǎn)操作，包括模型視圖沿著模型中心旋轉(zhuǎn)(二I Rotate mo

10、del center )、模型視圖沿著三維模型窗口屏幕中心旋轉(zhuǎn)(2j Rotate screen center )和模型視圖沿著當(dāng)前坐標原點旋轉(zhuǎn)( Rotate current axis)3個操作；選擇相應(yīng)的操作命令，在三維模型窗口拖曳鼠標可以分別以模型中 心、屏幕中心和坐標原點為中心旋轉(zhuǎn)模型視圖，以便從不同的角度觀察物體模型。_|Pa n：模型視圖的平移操作，選擇該操作命令，在三維模型窗口拖曳鼠標可以使物體模型和坐標系在三維模型窗口內(nèi)平移。蘭Zoom :模型視圖動態(tài)縮放操作，選擇該操作命令，在三維模型窗口拖曳鼠標可以放大或縮小顯示物體模型；鼠標向上拖曳為放大顯示，鼠標向下拖曳為縮小顯示。:i

11、ll Zoom In和仝JZoom Out :模型視圖的放大和縮小操作，選擇該操作命令，用鼠標左鍵在三維 模型窗口中拉出一個矩形框，則Zoom In操作會放大顯示該矩形框里的所有物體模型，Zoom out操作會按照該矩形框在整個三維模型窗口所占的比例將模型縮小顯示。Fit All :在三維模型窗口中全屏顯示所有可視物體模型的全貌。Fit Selection :在三維模型窗口中全屏顯示被選中的物體模型的全貌。Hide Selection和Show Selection :隱藏和顯示選中的物體模型。毎Active View Visibility :打開Active View Visibility 對

12、話框，選擇顯示或隱藏物體模型。Spin :選擇該操作，在三維模型窗口中拖曳鼠標，則物體模型會沿著鼠標拖曳的方向動態(tài)旋轉(zhuǎn)顯 示。Animate :數(shù)據(jù)后處理時，動態(tài)顯示場分布。Options :三維模型窗口中的默認設(shè)置選項。Render：物體模型的渲染方式，有兩種顯示方式：一是模型以邊框形式(Wire Frame )顯示，二是模型以實體形式(Smooth Shaded)顯示。Surface Visualization Settings :物體模型表面顯示的設(shè)置。Coordinate System :設(shè)置三維模型窗口中坐標系的顯示方式，包括默認的大坐標軸顯示方式、窗 口右下角小坐標軸顯示方式以及隱

13、藏不顯示坐標軸。Grid Settings :三維模型窗口中的柵格顯示設(shè)置。4. Project 菜單Project菜單用于向當(dāng)前工程中添加設(shè)計文件和管理工程變量，Project下拉菜單包含的所有操作命令如圖3.5所示。術(shù)入HFSS計一囉| Insert HFSS Desi gn插入文檔丈件一Insert Socuiwentatign File .運行訪真分斬一事Analyze All添加;漏輯頂目變量 一Froj ect Variables-.也合數(shù)組flfl降來使用的設(shè)計名輛一Ewov®VnuEdlDafinitiqus匚圖3.5 Project下拉菜單其中，下拉菜單中操作命令的

14、功能說明如下。汩Insert HFSS Design :在當(dāng)前工程中插入一個新的HFSS設(shè)計。Insert Documentation File :在當(dāng)前工程中插入一個文檔，可以作為該工程設(shè)計的技術(shù)說明文檔。Analyze All :運行所有仿真分析。Project Variables :添加和編輯工程變量。Datasets：根據(jù)用戶添加的 x、y數(shù)組擬合函數(shù)，可用于設(shè)置與頻率相關(guān)的端口阻抗、與頻率相關(guān)的工程變量以及定義邊界條件等。Remove Un used Defi ni tio ns :刪除用戶自定義的而當(dāng)前工程中未使用的材料。5. Draw菜單Draw菜單主要用于創(chuàng)建基本物體模型（ P

15、rimitives ）的相關(guān)操作，Draw下拉菜單包含的所有操作 命令如圖3.6所示。其中，下拉菜單中部分操作命令的功能說明如下。新建一維線模型操作：包括新建直線段（Line ）、曲線（Spline ）、圓?。ˋrc）模型和表達式定義（ Equation Based Curve）的線模型。新建二維平面模型操作： 包括新建矩形面（Rectan gle）、 橢圓面（Ellipse ）、圓形面（Circle ）、正多邊形面（Regular Polygon、模型和表達式定義（Equation Based Surface、的平 面模型。新建三維物體模型操作：包括新建長方體（Box ）、圓柱體（Cylin

16、der ）、正多棱柱體（Regular Polyhedron ）、圓錐體 （Cone）、球體（Sphere）、圓環(huán)體（Torus）、螺旋體（Helix ） 和平面螺旋體（Spiral、模型。對于新建螺旋體模型和平面 螺旋體模型，下面單獨列出來做個簡要說明。Helix :新建螺旋結(jié)構(gòu)模型的操作，該操作命令首先需 要選中一個線模型或者二維平面模型才能激活；激活后單擊該操作命令，HFSS以選中的線模型或者面模型為橫截面， 沿著指定的方向螺旋上升生成螺旋物體模型；其中，選中一維線模型生成的是中空的螺旋體，選中二維平面模型生成的是實心的螺旋體。3. 疇一 W 表達貳宦夏臓一 矩羽面 橢凰而正皺電面一 奩

17、齒式屋義平而一 長桝一 副謚一 正碗萍一 回帥一 時一曙肚館構(gòu)一 平鋼世皓枚一I匸引鶴模型一卜 逋過掃籬立樽型一 用戶自走文模型一卜 冊匝買體平面 * 刨建辛實萍點一 磁銭霞一 維制包駆域 、LaitbSplineArc哎:Bused Curve cl tn a0 EllipseO CircleO fiecuLer皿賓。血EqTLiiLti onSur£-k.ct£i JpijQ Cylinderjyl B.cgiJL&T PcLyhtdron £砸電Q Spk&r b Jarus血 £en.d.wireSy 電Vxir Difin.&#

18、171;d PrimitiveLsutfi 宮 appitiL0 Eion圖3.6 Draw下拉菜單Spiral:新建平面螺旋結(jié)構(gòu)模型的操作，和Helix操作命令一樣，該操作命令也需要選中一個線模型或者二維平面模型才能激活；激活后單擊該操作命令，HFSS以選中的線模型或者面模型為橫截面，沿著指定的方向旋轉(zhuǎn)生成平面螺旋物體模型；其中，選中一維線模型生成的是中空的平面螺旋體，選 中二維平面模型生成的是實心的平面螺旋體。Bondwire :新建IC芯片引線模型的操作。引線是在IC芯片封裝內(nèi)部連接金屬焊盤和芯片之間的細金屬線，HFSS中可以通過Bondwire操作命令建立標準的 JEDEC四點引線模型

19、和 JEDEC五點引線 模型。Sweep：通過掃描的方式創(chuàng)建物體模型，選中一維線模型通過掃描的方式可以創(chuàng)建生成二維平面 模型，選中二維平面模型通過掃描的方式可以創(chuàng)建生成三維立體模型；掃描的方式有3種，即繞坐標軸掃描（Around Axis ）、沿著指定向量方向掃描（Along Vector、和沿著指定路徑掃描（ Along Path ）。User Defined Primitive :用戶自定義模型。Pla ne：在三維模型窗口中新建一個非實體平面的操作，該平面主要用于在數(shù)據(jù)后處理時計算和 顯示在該平面上的場分布。-35 -Point:在三維模型窗口中新建一個非實體點的操作，該點主要用于在數(shù)據(jù)

20、后處理時計算和顯示在該位置的矢量場。6. Modeler 菜單Modeler菜單主要用于導(dǎo)入/導(dǎo)出物體模型、對基本的物體模型進行布爾操作生成復(fù)雜的物體模 型、創(chuàng)建坐標系以及設(shè)定鼠標指針在三維模型窗口中的移動方式等相關(guān)操作。Modeler下拉菜單包含的所有操作命令如圖3.7所示。0 k 伽.排 朋 曲1Inporl.導(dǎo)出物住複型一*Expert.InpQrlClipboard摂商料分英時樓型-1Srflup Otjtcis By 鼬t冊isl軸選中除型娠材料一Keei ipial,Efl標碗力式一H&v&Hgnt Modfli*設(shè)置當(dāng)前工作両一 刪模式一 選擇實桂或非實世植理一*

21、Gri d. PlanaSna Node：.t-He* Object Type卜遶擇坐標搖一ordinate System列岀複型潘單g權(quán)聖的面撫佗一gaFxg*瞋型的布極作一BtO ol s HJt卜謖吉£度單位一Um Is.Irf&ELETEra» U4 l 圳呼前一次操ft *Del e I e Last Oper a.ti on陽 1浄1 -1 Hl/*-Mt1口 fHJCreate Object Frwn Edg電植型切或曲面一ra-|膜型切咸斜而一複型分軒和倏亙一*圖3.7 Modeler下拉菜單其中，下拉菜單中部分操作命令的功能說明如下。Import

22、:導(dǎo)入物體模型操作， 將外部物體模型（如AutoCAD、ProE等軟件創(chuàng)建的模型） 導(dǎo)入HFSS 中。Export :導(dǎo)出物體模型操作，將HFSS工作環(huán)境中創(chuàng)建的物體模型導(dǎo)出為.dxf、.iges等格式，供其他軟件如AutoCAD、ProE使用；也可以導(dǎo)出為簡單的圖片文件格式。Group Objects By Material :執(zhí)行該操作后，操作歷史樹中的物體模型將按材料分類排列。 魚Assign Material :給選中的三維物體模型分配材料屬性，該操作需要選中三維物體模型后才能 激活。Movement Mode :鼠標指針在三維模型窗口中的移動方式，通過該操作可以限定鼠標指針在某一 平

23、面或只沿著某一坐標軸方向移動。Grid Plane :指定當(dāng)前用于創(chuàng)建物體模型的工作平面，可以選擇xy、yz或xz面。Snap Mode :鼠標指針捕捉模式，在創(chuàng)建物體模型的過程中，設(shè)置不同狀態(tài)的捕捉模式后，鼠標-34 -第3章 HFSS工作界面指針在三維模型窗口移動時，可以自動捕捉到相應(yīng)類型的特殊點。New Object Type :選擇新建物體模型的種類，有實體模型( Model)和非實體模型(Non Model) 兩種；非實體模型(Non Model )不影響要分析的物體模型結(jié)構(gòu)，主要用于在數(shù)據(jù)后處理時顯示電磁 場或電流分布。Coordinate System :新建或編輯局部坐標系以及

24、設(shè)置當(dāng)前工作坐標系的操作；HFSS中有兩種類型坐標系，即全局坐標系和局部坐標系。其中局部坐標系又分為相對坐標系和面坐標系。Surface :模型的面操作。Boolean :模型的布爾運算操作，復(fù)雜的模型結(jié)構(gòu)可以由簡單的模型通過布爾運算操作形成；布爾運算包括合并操作(:；l Un ite)、相減操作(Pi Subtract)、相交操作(云| In tersect)和操作分裂(丨丨Split )。 Units :設(shè)置建模時默認的長度單位。Measure：測量操作，包括測量模型的位置坐標、長度、面積和體積。Purge History :清除操作歷史樹中的操作記錄。Gen erate History

25、:和Purge History相對應(yīng)，是恢復(fù)操作歷史樹中的操作記錄。Fillet和Chamfer:這兩項操作需要選中物體模型的一條邊(Edge、后才能激活；Fillet操作是把與這條邊相鄰的兩個面切成曲面，Chamfer操作是把與這條邊相鄰的兩個面切成斜面。Model Analysis :物體模型分析和修復(fù)操作，幫助評估和解決物體模型在網(wǎng)格剖分時可能出現(xiàn)的 問題。7 . HFSS菜單HFSS菜單主要用于添加和編輯管理與當(dāng)前設(shè)計相關(guān)的分析設(shè)置操作，包括添加和管理設(shè)計變量，設(shè)置求解類型、邊界條件、端口激勵以及數(shù)據(jù)的后處理等操作；HFSS菜單下的大部分操作命令都會出現(xiàn)在工程管理窗口中的工程樹下。HF

26、SS下拉菜單包含的所有操作命令如圖 3.8所示。求鮮芙型yalidsLtion Check.倉 Edit jjotg .NUriitl Qvtrrid-t .esItli antN exh Dpar &.ti. bins:Ajt-filytilOjitinbiracE XriilyxiE2icld.-5Hkdi 嘛t3世。皿SisplAyVi aiv)DesicTi £r*,PifirliS=-設(shè)計港單一 謖計登證> 運療也真狩祈一* 刪文術(shù)文首 打幵三it楓里屋口股萱金隔的宜諦厚度一* 允訐兩物佯直合itu金箱徂臣介童的傑祚>湃邊界課件一*設(shè)巨鬧殛* 網(wǎng)胳剖井嚴

27、柞 分析唆鮮設(shè)置一 憂化盪計甘折一 鰻制加布51設(shè)迓遠隨爲(wèi)球面一顯亍i4宜箔果*顯示邊界案件打蘇設(shè)計IS性畝口一> 數(shù)粗擬臺一>其中，下拉菜單中操作命令的功能說明如下。圖3.8 HFSS下拉菜單-35 -Solution Type :設(shè)置求解類型，可供選擇的求解類型有模式驅(qū)動求解類型(Driven Modal )、終端驅(qū)動求解類型(Driven Terminal )和本征模求解類型(Eigenmode )?；薒ist:顯示設(shè)計清單，列出當(dāng)前設(shè)計中包含的所有模型、邊界條件、激勵端口、網(wǎng)格剖分設(shè)置 和分析設(shè)置等信息。矽Validation Check :設(shè)計驗證，用于檢查當(dāng)前工程設(shè)計的

28、正確性和完整性。檢查Design Setting、3D Modal、 Boun daries and Excitati ons、 Mesh Operati on、 An alysis Setup、 Optimetrics 和 Radiati on 7 項 設(shè)置，當(dāng)某項設(shè)置前顯示對號時，表示該項設(shè)置是正確的。Analyze All :運行所有仿真分析項。；l- Edit Notes :添加和編輯文本文檔，用于記錄該工程的描述信息。3D Model Editor :打開三維模型窗口，當(dāng) HFSS工作界面中的三維模型窗口被關(guān)閉后，可以通過 該項操作重新打開三維模型窗口。Assign DC Thick

29、ness :設(shè)置導(dǎo)體的直流厚度。Set Material Override :通常情況下，建模時如果兩個物體有重合，HFSS都會報錯或者給出警告信息；通過該操作可以設(shè)置在金屬物體和介質(zhì)物體有重合時，允許重合部分以金屬物體覆蓋介質(zhì)物體。該項操作的一個典型應(yīng)用實例是在多層介質(zhì)中添加一個金屬化孔。Bou ndaries :分配邊界條件。Excitations :分配端口激勵。Mesh Operations :網(wǎng)格剖分設(shè)置，利用此功能可以手動設(shè)置網(wǎng)格剖分。Analysis Setup :求解設(shè)置，主要用來設(shè)置自適應(yīng)網(wǎng)格剖分計算、求解頻率、收斂誤差和掃頻信息 等。Optimetrics An alysi

30、s :優(yōu)化分析設(shè)置，包括參數(shù)掃描分析 (珂Add Parametric)、優(yōu)化設(shè)計( Add Optimization )、靈敏度分析(興 Add Sensitivity )、統(tǒng)計分析(Ll Add Statistical)和調(diào)協(xié)分析(色 Tune )。Fields :數(shù)據(jù)后處理時，計算和顯示場分布的相關(guān)操作。Radiation :輻射問題的數(shù)據(jù)后處理時，設(shè)置遠場球面(Insert Far Field Setup )和近場球面(InsertNear Field Setup)的相關(guān)操作以及設(shè)置陣列天線排列方式的操作。Results:顯示計算結(jié)果并生成報告。Boundary Display :顯示

31、已經(jīng)設(shè)置的邊界條件。Desig n Properties :打開設(shè)計屬性窗，添加、編輯和顯示設(shè)計變量。Design Datasets：功能與 Project菜單下的 Datasets項相同，二者的區(qū)別在于Project Datasets作用于整個工程，而 Design Datasets只作用于當(dāng)前設(shè)計。8. Tools 菜單Tools菜單主要用于管理、配置和編輯物體模型的材料庫，運行和記錄宏腳本文件，定制工具欄 以及修改HFSS軟件的一些默認設(shè)置等操作；Tools下拉菜單包含的所有操作命令如圖3.9所示。其中，下拉菜單中操作命令的功能說明如下。Edit Con figured Librarie

32、s :編輯當(dāng)前設(shè)計的材料庫，包括搜索材料、添加新的材料、編輯修改已 有材料的屬性等。Configure Libraries :設(shè)置當(dāng)前設(shè)計的庫文件，可以顯示和設(shè)置當(dāng)前可用的系統(tǒng)材料庫文件、用戶-37 -圖3.11“工具欄定制”對話框-# -材料庫文件和當(dāng)前設(shè)計專用材料庫文件。Run Script :運行HFSS宏腳本文件。Run Script .Script ” ，切也妣電 Defiiiitions.F aswurd 乩flpti onsCustomi ze.,Et«rnsl ToqIe .Edit ConfiLibrari esfl Showd Simula石ns騙需陽庫一邊置當(dāng)前

33、設(shè)計的庫立件一運行宏腳本丈件f 暫停運行宏腳本文件一 使用宏腳本立件録存損作記錄f更新庫丈件f加雹庫文件一當(dāng)箭工作瑋尿設(shè)宜一運制工具欄f肅Hl外部可執(zhí)行程序到T” I $眾單顯示偽其甌刑一圖3.9 Tools下拉菜單Pause Script：暫停運行 HFSS宏腳本文件。Record Script :保存所有操作記錄到宏腳本文件中。Update Definitions :更新材料庫文件。Password Man ager :加密庫文件，通過該操作，可以為庫文件設(shè)置密碼，加密后的庫文件只能在 輸入正確的密碼后才能顯示、編輯和使用。Options : HFSS工作環(huán)境設(shè)置。Customize :定

34、制工具欄操作，通過該操作可以向工具欄中添加和刪除各種快捷方式。External Tools :添加外部可執(zhí)行程序到Tools菜單，執(zhí)行該操作可以選擇把其他應(yīng)用程序的快捷方式添加到Tools下拉菜單里。J Show Queued Simulations :顯示仿真計算隊列，當(dāng)設(shè)計中有多個分析設(shè)置在做仿真計算時，通過該操作可以顯示每個仿真計算的當(dāng)前狀態(tài)、指定仿真計算的先后次序或者移除某個仿真計算進程。9 . Window 菜單Window菜單包含用于新建、關(guān)閉三維模型窗口，設(shè)置多個三維模型窗口排列方式等相關(guān)操作，Window下拉菜單包含的所有操作命令如圖3.10所示。New WindowQaica

35、deCtrl+OTilt Mori£4>n1.illyCtrl*!Tile VerticallyCtrl+2Arraiiige I coilsCIoev All*1 Tee " TeModal "Modelerij 新逹三錐根型宙口一 層曲顯示三維椅型葡口一 水平幷列三建樓型窗口一* 姿亙科列三錐模型同口一 重新田眈圉標一 關(guān)閉所有三推檯卑窗口一 是示打開的三粗膜型窗口名痂一其中，下拉菜單中部分操作命令的功能說明如下。New Window :新建一個三維模型窗口，并顯示當(dāng)前物體模型。Cascade：有多個三維模型窗口時，將多個三維模型窗口層疊顯示。Tile

36、Horizontally :有多個三維模型窗口時，將多個三維模型窗口水平并列顯示。Tile Vertically :有多個三維模型窗口時，將多個三維模型窗口垂直并列顯示。Close All :關(guān)閉所有三維模型窗口。 三維模型窗口關(guān)閉后，可以通過【HFSS】t【3D Modeler Editor 重新打開三維模型窗口。10. Help 菜單Help菜單主要用于訪問 HFSS自帶的幫助文檔系統(tǒng)以及查看HFSS的版本信息等。3.1.2 工具欄工具欄位于主菜單欄的下方，在工具欄里列出了HFSS中常用操作命令的快捷方式按鈕，單擊這些按鈕可以快速地執(zhí)行相應(yīng)的操作命令。把鼠標指針停留在工具欄中的快捷方式按鈕

37、上，鼠標指針的下方會顯示出該按鈕的功能說明。工具欄中的所有操作命令都包含在主菜單的下拉菜單里。hfss默認設(shè)置下，多數(shù)常用操作命令的快捷方式都已經(jīng)顯示在工具欄上了，但也有些操作命令 沒有顯示在工具欄中。用戶可以根據(jù)需要自己添加、刪除工具欄中的快捷方式按鈕，以及更改工具欄 中快捷按鈕的排列方式。 定制快捷方式按鈕有兩種方式：一是從主菜單欄選擇 【Tools t【Customize命令，打開如圖 3.11所示的Customize對話框，選擇對話框的Toolbars選項卡，然后通過勾選/取消勾選其中的復(fù)選框來添加 /刪除工具欄上相應(yīng)的快捷方式按鈕；二是移動鼠標光標到工具欄上，單擊 右鍵，彈出所有快捷

38、方式的分組列表，單擊列表名稱添加/刪除工具欄上相應(yīng)的快捷方式按鈕。另外，在工具欄里每組快捷方式按鈕前，都有圖標口，移動鼠標到該圖標上，然后按住左鍵、拖汎aiEard Bullers曳鼠標，可以移動該組快捷按鈕到工具欄的其他位置，更改快捷按鈕的位置。重新定制了工具欄后， 單擊圖3.11所示對話框的按鈕，即可重新恢復(fù)工具欄到軟件的默認設(shè)置狀態(tài)。Cost nviToolbarsM Kelp Eu.1 tens 回MF汩II肛h臥Report2D Vi sibili tyB.eport2D vi en Lnteraclioir!ReportSD Edi tor View Int«r<c

39、Kaport3D E d.31 or Viscibality J HD Mod«l«r Vi ow lTft«r ia-ction 3P Mod暉hr* Vs sibiLiy Intar3D f*«d«l«F Driiw tfirs3U M«del«r Draw 3B Nadeler Draw Soli4TpqIjLoard. Dultad幫朗圖3.11“工具欄定制”對話框-39 -第3章 HFSS工作界面3.1.3 工程管理窗口工程管理窗口顯示所有打開的HFSS工程設(shè)計，包括工臣Is <k 涉工酬砧&

40、;1訶丄遵卜謖計若稱 IU 血LBmduri«c FIaeK 0f alj $tcAnaXyzi:鼻Q<Lv-cyn e： <=*慣優(yōu)設(shè)idhK£：%L<3 fFF 固 Pwt FlcH宙1Vztz儼迎計薛左 K»4lt*.J吊 LJ D*l mi 1L Eir圖 3.12工程管理窗口程名稱和設(shè)計名名稱；每個設(shè)計在工程管理窗口中都有一個工程樹(Project Tree)，顯示當(dāng)前設(shè)計的結(jié)構(gòu)，如圖3.12所示。通過工程樹可以便捷地訪問當(dāng)前工程設(shè)計的各個結(jié)構(gòu)單 元，如物體結(jié)構(gòu)模型、物體的材料屬性、邊界條件、求解設(shè) 置和求解結(jié)果數(shù)據(jù)等。 通過單擊工程樹

41、中左側(cè)的 匚和匚按鈕， 可以展開和收縮工程樹。從主菜單欄選擇【View】t【Project Manager】操作命 令，可以顯示/關(guān)閉工程管理窗口。3.1.4屬性窗口屬性窗口( Property Window )用于顯示、編輯和修改當(dāng)前選中的物體模型屬性以及顯示、編輯和修改當(dāng)前選中的工程樹中工程和設(shè)計所包含的變量屬性。默認設(shè)置下，屬性窗口位于工程管理窗口的正下方。屬性窗口顯示的信息會隨著選中目標的改變而改變。從主菜單欄選擇【View】t【Property Window】操作命令，可以顯示/關(guān)閉屬性窗口。3.1.5三維模型窗口三維模型窗口( 3D Modeler Window )是創(chuàng)建、編輯和顯

42、示物體模型的區(qū)域，位于工程管理窗口的 右側(cè)，由操作歷史樹(History Tree)和模型編輯顯示區(qū)兩部分組成，如圖3.13所示。 Tec Tccladal lodclcr圖3.13 三維模型窗口口回岡操作歷史樹列出了當(dāng)前設(shè)計中的所有物體模型以及當(dāng)前設(shè)計中創(chuàng)建物體模型的所有操作記錄；創(chuàng)建一個物體之后，系統(tǒng)自動添加該物體到操作歷史樹中。同時，在操作歷史樹的Coordi nate Systems節(jié)點下，列出了當(dāng)前設(shè)計中創(chuàng)建的所有局部坐標系和全局坐標系，并標明當(dāng)前使用的工作坐標系。如果工作界面沒有顯示三維模型窗口，可以從主菜單欄選擇【HFSS】t【3D Modeler Editor】操作命令，打開三

43、維模型窗口。3.1.6信息管理窗口信息管理窗口 (Message Manager)用于顯示工程設(shè)計求解過程中的各項信息，如錯誤警告信息、日期信息、求解完成信息等。默認設(shè)置下，信息管理窗口位于HFSS工作界面的下方。從主菜單欄選擇【View】t【Message Manager】操作命令，可以顯示/關(guān)閉信息管理窗口。3.1.7進程窗口運行仿真計算后，進程窗口(Progress Win dow)用于顯示當(dāng)前設(shè)計的仿真計算過程和進度。默認設(shè)置下，進程窗口和信息管理窗口并列位于HFSS工作界面的下方。從主菜單欄選擇【View】t【Progress Window】操作命令，可以顯示/關(guān)閉進程窗口。3.1.

44、8狀態(tài)欄狀態(tài)欄(Status Bar)位于HFSS工作界面的底部，用于顯示當(dāng)前選擇的操作命令的說明信息或者執(zhí)行當(dāng)前選擇的操作命令。例如，在創(chuàng)建物體模型時，可以在狀態(tài)欄輸入所需的位置坐標，如圖3.14所示。Enttr the box paii廠丫： Io- | z Io- IhbMDiui |T in圖3.14狀態(tài)欄3.2柵格顯示和柵格平面在三維模型窗口，使用柵格( Grid )設(shè)置來輔助繪圖和定位；用戶可以設(shè)置柵格顯示的大小、類型和風(fēng)格。從主菜單欄選擇【View】t【Grid Settings】命令，打開圖3.15所示“柵格設(shè)置”對話框。柵格類型(Grid type )可以選擇笛卡爾坐標系，也

45、就是直角坐標系，或者極化(Polar)坐標系兩種，一般選擇默認的笛卡爾坐 標系類型。顯示風(fēng)格(Grid style )可以選擇點狀柵格或者線狀(Line)柵格。Auto adjust density to復(fù)選框用于自動控制柵格間 距；選中該復(fù)選框后，在三維模型窗口放大/縮小模型的過程中， 屏幕上顯示的柵格大小也會隨之相應(yīng)變化；如果不選中Autoadjust density to復(fù)選框，其下方的灰色文本框會被激活，在此可以設(shè)置固定的柵格間距。在對話框的最下方有個Grid Visible復(fù)選框，勾選該復(fù)選框，在三維模型窗口顯示柵格；反之則不顯 示柵格。HFSS中，為了方便建模工作，還定義了柵格平面

46、。柵格平 面就是三維模型窗口的當(dāng)前繪圖平面，從主菜單選擇【Modeler】圖3.15“柵格設(shè)置”對話框Grid Plane】操作命令，可以選擇當(dāng)前柵格平面為xy平面、XZ平面或者yz平面。需要說明的是，使用柵格平面并不會把用戶限制于二維坐標平面，而只是為了 方便創(chuàng)建基本的物體模型。3.3顯示坐標系在三維模型窗口，HFSS系統(tǒng)默認設(shè)置下會顯示出當(dāng)前工作坐標系，用于輔助模型的創(chuàng)建。從主菜單欄選擇【View】t【Coordinate System】操作，在其下拉子菜單里可以控制三維模型窗口中坐標 系的顯示與隱藏以及設(shè)置三維模型窗口中坐標系的顯示方式。下拉菜單中的Large、Small、Hide和Tr

47、iad命令分別表示顯示大坐標系、顯示小坐標系、隱藏坐標系的顯示和在三維模型窗口的左下角顯 示輔助坐標系。-43 -第4章 HFSS中的建模操作第 4 章 HFSS 中的建模操作通過上一章的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)熟悉了 HFSS 的工作環(huán)境；在這一章我們就來講解 HFSS 中創(chuàng)建物 體模型的具體步驟和相關(guān)操作。設(shè)計建模是HFSS仿真設(shè)計工作的第一步，HFSS中提供了諸如矩形、 圓面、長方體、圓柱體和球體等的多種基本模型（ HFSS 稱之為 Primitive ），這些基本模型通過幾何變 換操作和布爾操作可以生成用戶所需要的各種復(fù)雜的物體模型。本章首先講解創(chuàng)建基本模型的具體操作步驟，然后講解與創(chuàng)建復(fù)雜模型

48、相關(guān)的幾何變換操作和布爾運算操作。為了讓讀者能更好地掌握建模操作，更加便捷地創(chuàng)建物體模型，本章還講解了與建模相關(guān)的各種設(shè)置和操作，包括鼠標指針捕捉 模式的設(shè)置、改變視圖操作、選擇物體操作、相對坐標系的使用等。通過本章的學(xué)習(xí)，希望讀者能夠 使用HFSS熟練地創(chuàng)建出各種需要的物體模型。在本章，讀者可以學(xué)到以下內(nèi)容。; 創(chuàng)建基本模型的操作過程和具體步驟。;螺旋結(jié)構(gòu)（Helix ）和平面螺旋體模型（Spiral）的創(chuàng)建。; 物體屬性對話框設(shè)置。; 如何添加、定義新材料。; 幾何變換操作。; 布爾運算操作。; 如何定義、使用相對坐標系和面坐標系。; 捕捉模式的設(shè)置。; 如何從不同的視角查看物體。; 物體

49、模型的選擇操作。4.1 創(chuàng)建一個長方體模型在 HFSS 中，創(chuàng)建一個三維物體的基本模型（ Primitive ）的步驟如下。（1）設(shè)置柵格平面。（2）創(chuàng)建物體的基底。（3）設(shè)置物體的高度。（4）設(shè)置物體的材料屬性。這里，通過一個簡單的長方體模型的創(chuàng)建，描述 HFSS 中模型創(chuàng)建的詳細操作過程。其中，有兩種方法確定物體模型的位置和大小：一是在建模時通過狀態(tài)欄輸入模型的準確位置坐標和大小尺寸； 二是首先粗略創(chuàng)建所需的物體模型，然后通過物體屬性窗口輸入模型的準確位置坐標和大小尺寸。4.1.1創(chuàng)建長方體模型的操作過程這里我們要創(chuàng)建的是一個頂點坐標在(-2, -2, 0),長寬稿為6X83的長方體，長度

50、單位為當(dāng)前工程的默認長度單位。在HFSS中，通過3個點可以創(chuàng)建這樣的一個長方體，如圖4.1所示。第一個點確定長方體基底矩形的起點，其坐標為(-2,-2, 0);第二個點 確定長方體基底矩形的長和寬，其相對坐標(dx, dy)為(6,8);第三個點確定長方體的高度，其相對坐標dz為3。下面詳細講解整個創(chuàng)建操作過程。(1 )從主菜單欄選擇【Modeler】宀【Grid Plane】宀 【XY】，確定柵格平面為 xy面。(2)從主菜單欄選擇【Draw】宀【Box】，或者單擊 工具欄的叵按鈕，進入創(chuàng)建長方體模型的狀態(tài)。圖4.1三點創(chuàng)建一個長方體(3)在三維模型窗口中，移動光標到第一個點位置附近，單擊鼠

51、標確定長方體的起始點；然后移動光標到第二個點位置附近，單擊鼠標在xy面創(chuàng)建矩形基底；再沿著 z軸正向移動光標到第三個點圖4.2長方體創(chuàng)建過程UHM-nw la-3位置附近，單擊鼠標確定長方體的高度。整個操作過程如圖4.2所示。-45 -第4章 HFSS中的建模操作-# -第4章 HFSS中的建模操作(4 )上述操作完成后，會彈出如圖4.3所示的物體“屬性”對話框。選擇對話框中的Comma nd選項卡，在 Position項右側(cè)輸入長方體的起始點坐標(-2, -2, 0),在XSize、YSize和ZSize項右側(cè)分別輸入長方體的長寬高6、8和3,如圖4.3 (a)所示。選擇對話框中的Attri

52、bute選項卡，在Name項的右側(cè)輸入長方體模型的名稱TestBox，單擊Material項右側(cè)按鈕，可以打開“材料設(shè)置”對話框，設(shè)置物體的材料屬性，這里Material項保持默認的真空(vacuum)屬性不變，如圖4.3 ( b)所示。單擊歴退出“屬性”對話框；此時，在三維模型窗口就創(chuàng)建了一個頂點坐標在(-2,-2, 0),長寬高為6 8 X3的長方體模型。按快捷鍵Ctrl+D，全屏顯示新建的長方體模型。注意：如果完成上述第3步操作后，沒有自動彈出物體“屬性”對話框，需要從主菜單欄選擇【Tools t【Options t【Modeler Options 命令，并在彈出的對話中選擇 Drawi

53、ng選項卡，勾選該選項卡界面最下方的Edit Properties of New Primitives復(fù)選框，單擊確定按鈕退出。然后重新創(chuàng)建模型，即可自 動彈出“屬性”對話框。會自動添加剛創(chuàng)建的長方體名稱長方體模型創(chuàng)建完成后，在三維模型窗口左側(cè)的操作歷史樹欄，-47 -第4章 HFSS中的建模操作眾性”肘語抿之口皿訶訶選項卡a屈性"對話柿之MtritHHC難朋卡圖4.3“屬性”對話框E 金 Soli deB皿亡mat EBEBS£) CreiteB輕 + Cord.Litiiiit Systcns + & Fl an -e E圖4.4操作歷史樹顯示創(chuàng)建的模型列表-#

54、 -第4章 HFSS中的建模操作4.1.2物體“屬性”對話框的詳細解釋物體的“屬性”對話框主要用于顯示和編輯物體模型的坐標位置、大小尺寸、名稱和材料屬性等 信息，對話框包含 Comma nd選項卡和Attribute選項卡兩部分，如圖 4.3（ a）和4.3（ b）所示。下面 來詳細講解對話框中的各項所表示的意義。首先來看Comma nd選項卡，對于不同模型創(chuàng)建操作命令，該選項卡下的顯示項是不完全相同的，但該選項卡的主要功能都是一樣的，就是設(shè)置和更改物體模型的位置坐標和大小尺寸。在建模時使用這一功能，用戶可以在三維模型窗口先用鼠標大概定位完成模型創(chuàng)建操作，然后在屬性對話框中精確修正模型的位置坐標和大小尺寸。接著來看 Attribute選項卡，對于所有的模型創(chuàng)建操作命令，該選項卡下的顯示項都是相同的。 Attribute選項卡界面中各項功能說明如下。Name:用于編輯修改所創(chuàng)建的物體模型的名稱。Material :用于設(shè)置和修改物體的材料屬性；單擊該項右側(cè)的材料屬性按鈕，可以打開“材料設(shè) 置”對話框，從對話框中為模型選定所