1、第二章创建项目本章中你的目标是：保存一个新项目。把一个新的HFSS设计加到已建的项目为项目选择一种求解方式设置设计使用的长度单位时间：完成这章的内容总共大约要5分钟。一.打开HFSS 并保存一个新项目1. 双击桌面上的HFSS9图标，这样就可以启动 HFSS。启动后的程序工作环境如图：图 21 HFSS 工作界面1打开File选项(alt+F),单击Save as。2找到合适的目录，键入项目名hfopt_ismantenna。图 22 保存 HFSS 项目二.加入一个新的 HFSS 设计1在Project菜单，点击insert HFSS Design选项。( 或直接点击 图标。)一个新的工程被
2、加入到hfopt_ismantenna项目中，默认名为HFSSModel n。 图 23 加入新的 HFSS 设计2 为设计重命名。在项目树中选中 HFSSModel1,单击鼠标右键，再点击 Rename 项，将设计重命名为 hfopt_ismantenna。图 24 更改设计名三.选择一种求解方式1 在 HFSS 菜单上，点击 Solution Type 选项. 2选择源激励方式，在 Solution Type 对话框中选中 Driven Mode 项。图 25 选择求解类型 图 26 选择源激励方式四.设置设计使用的长度单位1. 在 3D Modeler 菜单上，点击 Units 选项.
3、2. 选择长度单位，在 Set Model Units 对话框中选中 mm 项。图 25 选择长度单位 图 26 选择 mm 作为长度单位第三章构造模型本章中你的目标是：建立物理模型。设置变量。设置模型材料参数设置边界条件和激励源设置求解条件时间：完成这章的内容总共大约要35分钟。一.建立物理模型1 画长方体。在 Draw 菜单中，点击 Box 选项（或直接点击 图标） ；图 31 通过菜单加入一个 Box2 输入参数。按下 Tab 键切换到参数设置区（在工作区的右下角） ，设置长方体的基坐标为(x=-22.5mm,y=-22.5mm,z=0.0mm); 按下 Enter 键后输入三边长度：
4、x 方向 45mm, y 方向 45mm, z 方向 5mm。注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标。图 32 输入长方体的几何尺寸3 设置长方体属性如上设置完几何尺寸后，HFSS 系统会自动弹出长方体属性对话框。对话框的Command 页里有我们刚才设置的几何尺寸，并且其数值可以自由更改。因此在我们也可以先随意用鼠标建立一个长方体模型后，然后在其属性对话框输入其尺寸要求即可。单击 Attribute 页，在 Attribute 页我们可以为长方体设置名称、材料、颜色、透明度等参数。这里，我们把这个长方体命名为 Substate，将其透明度设为 0.8。材料在下文统一设置。设置完毕后，同时按下
5、ctrl 和 D 键(ctrl+D)，将视图调整一下。图33 设置长方体的各项属性图34 绘出Substate板后的视窗小技巧： 按下alt 键后，旋转鼠标，视图随之旋转；按下 shift 键后，移动鼠标，视图随之平移；4 画长方形。在Draw 菜单中，点击Rectangle选项（或直接点击 图标） ；图35 通过菜单加入一个Rectangle5 输入长方形参数。按下 Tab 键切换到参数设置区（在工作区的右下角） ，设置长方形的基坐标为(x=-45mm,y=-45mm,z=0.0mm); 按下 Enter 键后输入三边长度：x 方向 90mm, y 方向 90mm, z 方向 0mm。注意：
6、在设置时不要在绘图区中点击鼠标。图 36 输入长方形的几何尺寸6 设置长方形属性如上设置完几何尺寸后，HFSS 系统会自动弹出长方形属性对话框。对话框的Command 页里有我们刚才设置的几何尺寸，并且其数值可以自由更改。因此在我们也可以先随意用鼠标建立一个长方形模型后，然后在其属性对话框输入其尺寸要求即可。单击 Attribute 页，在 Attribute 页我们可以为长方形设置名称、材料、颜色、透明度等参数。这里，我们把这个长方形命名为 groundplane，将其透明度设为 0.8。设置完毕后，同时按下 ctrl 和 D 键(ctrl+D)，将视图调整一下。图37 设置长方形的各项属性
7、图38 绘出groundplane后的视窗7. 重复上述画长方形的步骤绘出长方形patch。参数如下：名称：patch长方形坐标基点坐标:X= -16mm, Y=-16 mm, Z=5mm;x 方向(dx)=32mm, y 方向(dy)=32mm, z 方向(dz)= 0mm。透明度：0.8图39 绘出patch后的视窗8. 画圆柱体在 Draw 菜单中，点击 Cylinder 选项（或直接点击 图标） ；图 310 通过菜单加入一个 Cylinder9 入圆柱体参数。按下 Tab 键切换到参数设置区（在工作区的右下角） ，圆柱体坐标基点圆心坐标: X= 0mm, Y= 8mm, Z=0 mm
8、;高: 5mm,半径:0.5mm; 圆柱轴向为 z 轴.所以 dx:0.5mm, dy:0mm,dz:5mm图 311 输入圆柱体的几何尺寸10. 设置圆柱体属性如上设置完几何尺寸后，HFSS 系统会自动弹出圆柱体属性对话框。对话框的Command 页里有我们刚才设置的几何尺寸，并且其数值可以自由更改。因此在我们也可以先随意用鼠标建立一个圆柱体模型后，然后在其属性对话框输入其尺寸要求即可。单击 Attribute 页，在 Attribute 页我们可以为圆柱体设置名称、材料、颜色、透明度等参数。这里，我们把这个圆柱体命名为 feed，将其透明度设为 0.8。材料在下文统一设置。设置完毕后，同时
9、按下 ctrl 和 D 键(ctrl+D)，将视图调整一下。图312 设置圆柱体的各项属性图313 绘出pad 后的视窗11.重复上述画长方体的步骤绘出长方体 air。参数如下：名称: air_box 坐标基点: X= -80.0mm, Y= -80.0mm, Z= -35.0mm三边长度: X 方向: 160.0mm, Y 方向: 160.0mm,Z 方向: 75.0mm透明度：0.8同时按下 ctrl 和 D 键(ctrl+D) ，将视图调整一下。 图 314 绘出 air_box 后的视窗 12画圆形。在Draw 菜单中，点击Circle选项（或直接点击 图标） ；图315 通过菜单加入
10、一个 Circle13输入圆形参数。按下 Tab 键切换到参数设置区（在工作区的右下角） ，设置圆形的圆形基坐标为(x=0mm,y=-8mm,z=0.0mm); 按下 Enter 键后输入三边长度：x 方向 1.5mm, y 方向 0mm, z 方向 0mm。注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标。图 316 输入长方形的几何尺寸14输入圆形属性。 如上设置完几何尺寸后，HFSS 系统会自动弹出圆形属性对话框。对话框的 Command页里有我们刚才设置的几何尺寸，并且其数值可以自由更改。因此在我们也可以先随意用鼠标建立一个圆形模型后，然后在其属性对话框输入其尺寸要求即可。单击 Attribute
11、 页，在 Attribute 页我们可以为圆形设置名称、材料、颜色、透明度等参数。这里，我们把这个圆形命名为 port，将其透明度设为 0.8。设置完毕后，同时按下 ctrl 和 D 键(ctrl+D)，将视图调整一下。图317 设置圆形的各项属性图318 绘出port后的局部视窗15从groundplane中割去port。在操作历史树中利用 ctrl 键先选中 groundplane, 再选中 port；在 3D Modeler 菜单上，点击 Boolean 选项,再选择 Subtract 项。 （或直接点击 图标）注意：出现在 Subtract 左侧的物体是操作后保留的物体。选中 Clon
12、e tool objects before subtract；我们只想在 groudplane 中裁去和 port 一样大小的洞，仍需要保留 port。图 320 通过菜单进行 subtract 操作 图 321 subtract 对话框小技巧：点击 图标可以选择显示、隐藏物体。图 322 挖去与 port 相同大小的 groundplane（隐去 port）16画多边形。在 Draw 菜单中，点击 spline 选项（或直接点击 图标） ；图323 通过菜单加入一个多边形17输入多边形参数。按下 Tab 键切换到参数设置区（在工作区的右下角） ，输入第一个点的坐标为(x=0mm,y=0mm,
13、z=0mm); 按下 Enter 键后输入第二个点的坐标为 (x=6mm,y=0mm,z=0mm); 再按下 Enter 键后输入第三个点的坐标为 (x=0mm,y=6mm,z=0mm); 按下 Enter 键后输回第一个点的坐标为(x=0mm,y=0mm,z=0mm)。注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标。当所绘曲线闭合后，在绘图区点击鼠标右键，选择 Set Edge Type 项，再进入子菜单选择线形为 Straight。再次在绘图区点击鼠标右键，选择 Done 项结束曲线绘制。图 324 输入多边形的几何尺寸参数图 325 设置多边形的线形后结束曲线绘制18置多边形属性如上设置完几何尺寸
14、后，HFSS 系统会自动弹出多边形属性对话框。在 Attribute 页我们可以为多边形设置名称、材料、颜色、透明度等参数。这里，我们把这个长方形命名为 Chamcut1，将其透明度设为 0.8。设置完毕后，同时按下 ctrl 和 D 键(ctrl+D)，将视图调整一下。图326 设置多边形的各项属性图327 绘出多边形Chamcut1后的视窗19下面我们把多边形 Chamcut1 移到边角去。在操作历史树中选中 Chamcut1；在 Edit 菜单上，点击 Arrage 选项,再选择 Move 项。（或直接点击 图标） 。按下 Tab 键切换到参数设置区（在工作区的右下角） ，输入位移矢量。
15、位移矢量起点坐标为(x=0mm,y=0mm,z=0mm); 按下 Enter 键后输入矢量方向大小 dx=-16mm,dy=-16mm,dz=5mm 注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标。图 328 通过菜单进行 Move 操作图 329 输入多边形移动的位置矢量图 329 多边形移动后的位置视窗20复制多边形 Chamcut1，并将它移到另一个对角。在操作历史树中选中 Chamcut1；在 Edit 菜单上，点击 Duplicate 选项,再选择Around Axis 项。 （或直接点击 图标） 。图 330 从操作历史树选中 duplicate 操作， around Axis 方式此时出现
16、轴向选择对话框，我们将轴线设为Z轴，旋转角度180deg；我们只需复制一份，连同原来的共2份，所以total设为2.图 331 轴向选择对话框设置 图 332 为复制的物体改名复制的物体被自动命名为 Chamcut1_1;我们将其分别命名为 Chamcut2。具体方法为：在操作历史树中选中 Chamcut1_1；在 Attribute 工作区把 Name 从 Chamcut1_1 改为 Chamcut2。图 333 Chamcut1 被复制后的视窗21模仿以上步骤把 Chamcut1, Chamcut2 从 Patch 中割去。但这次不要选中 Clone tool objects before
17、 subtract；因为我们想在把 Patch 裁去和Chamcut1, Chamcut2 一样大小的角，并不需要保留 Chamcut1, Chamcut2。图 334 减去 Chamcut1，Chamcut2 角后的总视窗至此几何建模完成。二.设置变量1在 goundplane 中设置变量。在操作历史树中,点击 goundplane 前+号将其展开；选中 CreatRectangle 单击鼠标右键，点击 Properties 项（或直接在 command 窗口修改） 。图 335 从操作历史树选中 CreatRect 图 336 在 command 窗口的属性表修改 Position，把原来
18、的-45,-45,0 改为 glaneStart,glaneStart,0；图 337 在 goundplane 的 command 页修改 Position因为 glaneStart 变量从来没有定义过，HFSS 系统会自动跳出变量定义框。我们将 glaneStart定义为-45mm。 （注意：不要忘记了写单位 mm） 。图 338 定义变量 glaneStart下一步修改 XSize，Ysize；把原来的 90mm,90mm 改为 glaneSize, glaneSize；定义变量 glaneSize 为 90mm,步骤如上。图 339 修改完毕后的 goundplane 的 comman
19、d 页2在 substrate 中设置变量。操作步骤同上，需要设置的变量及其参数如下：subStart: -22.5mm; subSize: 45mm; subHeight: 5mm;Position: -22.5mm,-22.5mm,0mm- subStart , subStart , 0mm;XSize : 45mm- subSize;YSize : 45mm- subSize;ZSize : 5mm- subHeight.图 340 修改完毕后的 substrate 的 command 页3 在 Patch 中设置变量。操作步骤同上，需要设置的变量及其参数如下：PatchStart: -
20、16mm; PatchSize: 32mm; Position: -16mm, -16mm, 5mm - PatchStart , PatchStart , subHeight;XSize : 32mm - PatchSize;YSize : 32mm - PatchSize;图 3 41 修改完毕后的 Patch 的 command 页4 在 feed 中设置变量。操作步骤同上，需要设置的变量及其参数如下：FeedLocation: 8mm; Position: 0 mm, 8mm , 0mm - 0mm , FeedLocation , 0mm;Height : 5mm - SubHeig
21、ht;图 3 42 修改完毕后的 feed 的 command 页5 在 port 中设置变量。操作步骤同上，需要设置的变量及其参数如下：Position: 0 mm, 8mm , 0mm - 0mm , FeedLocation , 0mm;图 3 43 修改完毕后的 port 的 command 页6 在 chamCut1 中设置变量。ChamCut1 在我们切割后并未消失，而是隐藏在 patch 的 Subtract 操作中；在操作历史树中,点击 patch 前+号将其层层展开直到看到CreateLine(patchChamcut1CreatPolylineCreateLine)；用鼠标
22、双击 CreateLine 后，出现线条属性修改窗口。图 344 展开 Patch 操作可以显示 CreateLine 项定义变量ChamSize6mm；通过修改起始点坐标来改变多边形 Chamcut1的边长。原来的第二点坐标6,0,0ChamSize,0,0原来的第三点坐标0,6,00, ChamSize,0具体做法是以此次双击三个CreateLine后，如下图修改线条属性。图 345 修改起始点坐标来改变多边形 Chamcut1 的边长7 修改 Chamcut1 的位移矢量。在操作历史树中,点击patch前+号将其层层展开直到看到Move(patch Chamcut1 Move)；用鼠标双
23、击Move后，出现位移矢量属性修改窗口。将其中的Move Vector 从-16mm 16mm 5mm 改为patchStart,patchStart, SubHeight;图 346 修改 Chamcut1 的位移矢量8 建立变量之间的关系。在project工作区选择hfopt_ismantenna 设计，点击鼠标右键选择Design Properties项。图 347 从 project 工作区更改设计变量此时 HFSS 系统会弹出变量属性对话框；将glaneStart设为-gplaneSize/2；将subStart设为-subSize/2 ；将PatchStart设为-patchSiz
24、e/2；建立变量联系。图348建立变量联系变量设置至此结束。三.设置模型材料参数1 设置feed的材料为copper。在操作历史树中选中feed；点击鼠标右键，选择Assign Material项。出现材料库对话框，选择copper 后点击确定。图349通过菜单进行材料分配操作 图350 材料库对话框2.模仿以上步骤把Substrate的材料设为Rogers4003 。 （提示：可用材料名在材料库中搜索）3. air已被系统默认设置为真空，无需更改。四.设置边界条件和激励源1 将air设置成辐射边界条件；在操作历史树中选中air,单击鼠标右键，进入Assign Boundary选项，点击Rad
25、itation 选项。此时HFSS 系统提示你为此边界命名，我们把此边界命名为air。图351 通过菜单设置边界条件图352 为边界条件命名图353 设置air 边界条件后的视窗2 将groundplane和patch设为 finite conductivity；在操作历史树中选中利用ctrl键同时选中groundplane和patch ，单击鼠标右键，进入Assign Boundary选项，点击Finite Conductivity选项。此时 HFSS系统提示你为此边界命名，使用默认设置即可。 图354 通过菜单设置边界条件3 为port设置激励源在操作历史树中选中port,单击鼠标右键，进
26、入Assign Excitation选项，点击Lumped port选项。此时HFSS系统绘自动弹出 Lumped Port :General对话框，我们将名称设为port1,其他接受系统默认值，点击“下一步 ”按钮,进入Lumped Port :Mode页。点击积分线(Integration Line)下的None选项并下拉，选择New Line，会出现 Create Line 消息框。按下Tab键切换到参数设置区（在工作区的右下角） ，输入起始点坐标(x=0mm,9.5mm,0mm), 按下Enter 键后输入激励源矢量（ dx=0mm,dy=-1mm,dz=0mm） 。注意：在设置时不要在绘图区中点击鼠标图355 为端口设置激励类型图3561图3562图3563图3564图3565图356 设置port1激励源的步骤至此边界条件和激励源已分配完毕。
