HFSS

HFSS – High Frequency Structure Simulator, Ansoft 公司推出的三维电磁仿真软件;是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件,业界公认的三维电磁场设计和分析的工业标准。HFSS提供了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场。HFSS软件拥有强大的天线设计功能,它可以计算天线参量,如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽;绘制极化特性,包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比。使用HFSS,可以计算:① 基本电磁场数值解和开边界问题,近远场辐射问题;② 端口特征阻抗和传输常数;③ S参数和相应端口阻抗的归一化S参数;④ 结构的本征模或谐振解。而且,由Ansoft HFSS和Ansoft Designer构成的Ansoft高频解决方案,是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案,提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段,覆盖了高频设计的所有环节。
HFSS是当今天线设计最流行的设计软件。

经过二十多年的发展,HFSS以其无以伦比的仿真精度和可靠性,快捷的仿真速度,方便易用的操作界面,稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准,已经广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域,帮助工程师们高效地设计各种高频结构,包括:射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩,高速互连结构、电真空器件,研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性,从而降低设计成本,减少设计周期,增强竞争力。

射频和微波器件设计
HFSS能够快速精确地计算各种射频/微波部件的电磁特性,得到S参数、传播特性、高功率击穿特性,优化部件的性能指标,并进行荣差分析,帮助工程师们快速完成设计并把握各类器件的电磁特性,包括:波导器件、滤波器、转换器、耦合器、功率分配/和成器,铁氧体环行器和隔离器、腔体等。

电真空器件设计
在电真空器件如行波管、速调管、回旋管设计中,HFSS本征模式求解器结合周期性边界条件,能够准确地方针器件的色散特性,得到归一化相速与频率关系,以及结构中的电磁场分布,包括H场和E场,为这类器件的设计提供了强有力的设计手段。

天线、天线罩及天线阵设计仿真
HFSS可为天线及其系统设计提供全面的仿真功能,精确方针计算天线的各种性能,包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、半功率波瓣宽度、内部电磁场分布、天线阻抗、电压驻波比、S参数等。

目标特性研究和RCS仿真

高速互连结构设计
随着频率的不断提高和信息传输速度的不断提高,互连结构的寄生效应对整个系统的性能影响已经成为制约设计成功的关键因素。MMIC、RFIC、或高速数字系统需要精确的互联结构特性分析参数抽取、HFSS能够自动和精确地提取高速互联结构、片上无源不见及版图寄生效应。

光电器件仿真设计
HFSS的应用频率能够达到光波波段、精确仿真光电器件的特性。

如何学习HFSS
微波EDA网(www.mweda.com)现推出一套HFSS中文视频培训教程——《两周学会HFSS》,该套视频教程由《HFSS电磁仿真设计应用详解》(人民邮电出版社出版)一书的作者亲自讲授,权威经典,配合视频操作演示,直观、高效、生动、易学;通过两周十四天的课程学习,可以帮助工程师快速入门、自学掌握HFSS软件的详细操作和工程使用,详情可以查看 http://www.mweda.com/eda/hfss.html



参考资料:
两周学会HFSS中文视频教程(网址 http://www.mweda.com/eda/hfss.html
HFSS电磁仿真设计应用详解(人民邮电出版社出版)
网址 http://www.mweda.com/eda/HFSS/eda_446.html
 
贡献者:
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