HFSS求解设置技巧
hfss本征模求解流程
hfss本征模求解流程HFSS是一种电磁仿真软件，用于解决电磁场问题。
本文将介绍HFSS本征模的求解流程。
HFSS本征模求解流程可以分为以下几个步骤：1. 准备模型：首先，在HFSS中创建一个几何模型。
这个模型可以是二维或三维的，并且可以包含各种电磁结构，如天线、微波器件等。
确保模型的尺寸和材料属性准确无误。
2. 设置求解器：在HFSS中，选择适当的求解器来求解电磁场问题。
根据模型的特点和求解要求，选择合适的求解器。
设置求解器的参数，如网格大小、收敛准则等，以获得准确的求解结果。
3. 设置边界条件：根据模型的实际情况，设置适当的边界条件。
边界条件可以是电磁场自由空间边界、电导体边界、介质边界等。
确保边界条件的设置正确，并能正确反映实际情况。
4. 网格划分：在HFSS中，对模型进行网格划分。
网格划分的精细程度将直接影响求解结果的准确性和计算时间。
根据模型的尺寸和几何形状，选择合适的网格划分方法和参数，以获得准确的求解结果。
5. 求解电磁场：在HFSS中，进行电磁场的求解。
根据模型的特点和求解要求，选择合适的求解方法。
根据设置的求解器和边界条件，HFSS将自动求解模型中的电磁场分布。
6. 分析结果：在HFSS中，分析求解结果。
根据模型的特点和需求，选择合适的分析方法。
可以分析电磁场分布、功率传输、S参数等。
根据分析结果，可以评估模型的性能和优化设计。
7. 优化设计：根据分析结果，对模型进行优化设计。
可以调整模型的几何形状、材料属性、边界条件等，以改善模型的性能。
通过反复优化设计，可以得到更优化的电磁结构。
HFSS本征模求解流程的每个步骤都非常重要，需要仔细操作和分析。
通过HFSS的本征模求解流程，可以准确地求解电磁场问题，并优化设计电磁结构。
希望本文对HFSS本征模求解流程有所帮助。
hfss模型设置技巧
Perfect E Symmetry (top)
...or horizontally.
Perfect H Symmetry (left side)
1-12
建立仿真模型的技巧之七
利用周期边界使被 求解的问题最小化
• 通常，HFSS可计算的最 通常，HFSS可计算的最 大尺度小于4 大尺度小于4λ。 Master
Slaver
1-13
建立仿真模型的技巧之七
利用周期边界使被 求解的问题最小化
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建立仿真模型的技巧之八
Distance: For strong radiators (e.g. antennas) no closer than λ/4 to any structure. For weak radiators (e.g. a bent circuit trace) no closer than λ/10 to any structure
2一般不画线的厚度利用几何结构的对称性减少计算量利用周期边界使被求解的问题最小化计算辐射或散射问题空气盒应尽可能小端口所连接的直波导段不能太长模型中尽量使用理想材料曲线边界不使用真实表面可以减少计算时间模型中引入虚拟物体卡天纯问颗的例了微波路面加热器的初始仿真模型1711分解后的仿真模型侧重传输问题侧重辐射问题建立仿真模型的技巧之十一19建立仿真模型的技巧之十一去掉计算区域夕卜对电磁场没有鬱响的结构例如建立波导的仿真模型只画出波导中空气芯而不需要画出金属部分
hfss时域求解技巧
hfss时域求解技巧HFSS是一款非常强大的电磁仿真软件，主要用于电磁场的分析和设计。
在HFSS中，频域求解是最常用的求解方法，但有时候我们也需要进行时域求解。
本文将介绍一些HFSS中时域求解的技巧，帮助您更好地使用HFSS进行时域仿真。
1.选择合适的时域求解器：HFSS中有两种常用的时域求解器，分别是Transient Solver和FullWave SP Solver。
Transient Solver适用于具有大量非线性和瞬态效应的问题，而FullWave SP Solver适用于具有大量线性和稳态效应的问题。
根据具体的仿真需求选择合适的求解器可以提高求解效率和精度。
2.优化网格划分：网格划分对于求解结果的准确性和计算效率都有很大的影响。
在进行时域求解时，网格划分的优化尤为重要。
可以通过增加网格密度、使用更小的网格尺寸等方式来优化网格划分，在保证计算资源充足的情况下，尽量提高网格划分的精度。
3.选择合适的时间步长：在进行时域求解时，时间步长的选择也非常重要。
时间步长决定了时间域仿真的精度和计算效率。
通常情况下，较小的时间步长可以提高仿真的精度，但也会增加计算量。
因此，需要在精度和计算效率之间进行权衡。
可以尝试不同的时间步长进行仿真，并选择最佳的时间步长。
4.使用自适应时间步长控制：自适应时间步长控制可以根据仿真过程中的电磁场变化情况动态地调整时间步长，从而提高仿真的效率和精度。
在HFSS中，可以设置自适应时间步长控制选项，如自适应步长控制算法和步长变化范围等。
通过合理设置这些参数，可以在保证精度的同时提高计算效率。
5.合理设置边界条件：边界条件的设置对于时域仿真的准确性和收敛性也非常重要。
在HFSS中，可以使用Absorbing Boundary Condition (ABC)或Perfectly Matched Layer (PML)等边界条件来吸收边界反射，并提高仿真的准确性。
根据具体的仿真情况选择合适的边界条件，并合理设置边界条件的参数。
HFSS指导第五章求解过程及设定[1]
![HFSS指导第五章求解过程及设定[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d0e311d259f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e9244e.png)
第五章：求解过程及设定§5.1 求解过程：与前面的处理过程不同，求解过程大多数都是自动完成的。
一旦问题被正确地设定，HFSS将自动完成全部或一次跨过几个步骤的求解过程。
开始求解过程，只需要点击HFSS 模型树中的Analysis并且选择Analyze。
由于求解设置直接影响求解过程，所以浏览本章是非常重要的。
仔细研究求解过程，可以揭示三个主要部分。
a.初始解：包括网格生成，在点频的端口解和全解。
b.自适应加密网格循环：加密网格并在初始解指定的频率求全解直到收敛为止。
c.频率扫描：利用自适应加密循环产生的网格计算扫频响应。
下图勾画出求解过程每一步完成的内容。
§5.2监视收敛：只需要在HFSS模型树点击Analysis/Setup/Convergence，你就可以观察整个求解过程的收敛情况。
Convergence栏被用来显示标志收敛的数据表格或曲线信息。
§5.3 Profile数据在求解过程中或求解完成后的任何时刻，你都能够检验计算中使用的资源或Profile数据。
这些数据记录在求解过程中使用的资源。
Profile栏显示的数据基本上是求解过程中HFSS 完成任务的记录。
这个记录指出了每完成一项任务所占用的时间，需要的内存和硬盘空间等信息。
表中，Task—列出了求解过程中所完成的软件模块任务和类型。
例如：Task栏中mesh3d_adapt, mesh3d是软件模块。
该模块自适应地细分网格。
表中，a.Real Time—完成任务花费的实际时间。
b.CPU Time—完成任务花费的CPU时间。
c.Memory—完成任务时本机使用的峰值内存。
d.该值包括所有同时运行程序所占用的内存，并不是仅仅限于HFSS。
rmation—有关解算的一般信息，包括划分网格使用的四面体数量等。
§5.4 Matrix Data：求解完成后，通过点击Analysis/Setup1/Matrix Data就可以浏览Matrix Data。
HFSS13求解器设置
HFSS13的基本设置分类求解前处理求解设置.后处理4-2HFSS 的求解设置Ø边界设置主要选项ØAssign ØReassign ØDelete All ØVisualization ØReprioritizeØEdit Global Material Environment Ø激励设置主要选项Assign4-5ØØEdit Impedance Multi…ØReassign ØDelete All ØVisualization ØReorder Matrix求解设置ØAdd Solution Setup4-6求解设置4-7HFSSv11：Solution Order Ø不同求解阶数对应的网格和网格上的场4-9HFSSv11：Higher Order SolutionØSolution Order的选择对于大而均匀的结构，SecondOrder网格更大、相应地，网格数量少，矩阵小，计算效率更高可以结合迭代法矩阵求解器4-10Higher Order Solution4-114-12求解阶数设置的一般原则4-13 Solution Order的选择4-14Iterative Solver4-16Poor convergence for iterative solver, switching to direct solver…4-18Iterative Solver和Second Order4-19Max Delta S含义4-21 Max Delta S与自适应求解4-22自适应网格生成的过程4-23网格数量与S参数求解结果4-24网格数量与S参数求解结果4-25网格的增加比例与收敛性4-26自适应网格增加的比例4-27Discrete Sweep4-29 Fast Sweep4-30Interpolating Sweep4-31扫频算法与求解频率的设置4-32HFSS的网格设置Ø网格设置4-344-35表面近似选项的定义Ø表面偏移（Surface Deviation）：表面偏移是四面体表面与真实曲线几何体表面之间的最大间隔。
HFSS场计算器使用指南
HFSS场计算器使用指南HFSS（High Frequency Structure Simulator）是由ANSYS公司开发的一款用于高频电磁场仿真和设计的软件。
它是目前业界领先的电磁仿真工具之一，广泛应用于微波、射频、天线和高速信号完整性等领域的设计和分析。
本文将介绍HFSS场计算器的使用指南，帮助初学者快速上手并进行有效的电磁场仿真。
一.HFSS简介1.HFSS是什么？HFSS是一款基于有限元方法（Finite Element Method，FEM）的电磁场仿真软件。
它可以对电磁场进行三维建模、仿真和分析，帮助设计师评估设计的性能、优化设计参数以及解决电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）等问题。
2.HFSS的特点HFSS具有以下突出特点：-高精度：采用高精度的数值算法，精确计算微波和射频器件的电磁场分布；-广泛的功能：支持多种不同频段、不同结构和材料的仿真；-用户友好的图形用户界面（GUI）：直观的操作界面，易于学习和使用；-高效的求解器：采用高效的求解器，提供快速的仿真结果。
二.HFSS场计算器的使用指南1.创建新项目打开HFSS软件，点击"File"->"New"->"Project"，输入项目名称，并选择合适的单位系统（如米制系统）。
2.建立模型在"Project Manager"中右键点击"Models"，选择"Insert"->"Design"->"Model"，可以选择不同的模型创建方式，如导入CAD文件、手动创建等。
3.创建几何体选择"Modeler"，可以通过"Draw"工具栏创建几何体，如直线、矩形、圆形等。
也可以通过导入CAD文件创建几何体。
4.设置材料属性在"Modeler"中选择几何体，点击右键选择"Assign Material"，选择适合的材料属性，可以从材料库中选择，也可以自定义材料属性。
HFSS求解设置技巧
品质因数误差（％） 2 1 0 -1
Delta Q
HFSS 8.0 HFSS 9.0 CST 5.0
-2 -3 -4 -5 -6 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18
1-4
何处设置自适应频率点
1-5
什么条件下设置初始网格和人工设置网格
1-6
如何判断解收敛
1-7
通过Delta-S判断收敛
•
1-3
如何设置自适应网格
谐振频率误差 （％）
Delta F (%)
• Requested Passes Numbers 8～12
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18 CST 5.0 HFSS 9.0 HFSS 8.0
• Tel Refinement 20～30％ • Max Delta S/F 0.02~0.002
收敛不好
收敛较好
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱhank You !
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模型设置技巧
电子科技大学 贾宝富
1-1
求解设置的一些问题
• • • • • 自动划分网格 如何设置自适应网格 何处设置自适应频率点 什么条件下设置初始网格和人工设置网格 如何判断解收敛
1-2
自动划分网格（ Adaptive Meshing ）
• Automatically generate mesh based on wavelength – “Lambda refinement” results in tetrahedra of about /4 in free space Adaptively refine the mesh to optimize tetrahedron size/ distribution to the field behavior – Solve Maxwell’s equations to obtain field solution – Refine mesh based on error analysis of each tetrahedron’s fields – Solve for fields and compare with prior solution. – Iterate until stopping criterion is met
HFSS基础培训课程求解设置
根据仿真需求设置求解频率和扫频范围，确 保覆盖所关心的频率范围。
设定收敛条件和最大迭代次数
选择合适的激励源和边界条件
设定合适的收敛条件和最大迭代次数，以确 保仿真能够在合理的时间内收敛到稳定解。
根据仿真模型选择合适的激励源和边界条件， 以确保仿真结果的正确性。
求解设置的注意事项
避免过度细化网格
过度细化网格会导致仿真时间增加， 甚至可能导致无法收敛的情况。因此， 在求解设置中要合理控制网格的细化 程度。
提高仿真效率
02
适当的求解设置可以加快仿真速度，提高仿真效率，从而节省
时间和计算资源。
避免不必要的错误和警告
03
合理的求解设置可以避免因设置不当而导致的错误和警告，提
高仿真过程的顺畅度。
求解设置的基本流程
Байду номын сангаас
确定求解类型和求解器
设置求解频率和扫频范围
根据仿真需求选择合适的求解类型和求解器， 如频域求解、时域求解等。
布情况。
动画演示
通过动画演示的方式展示电磁波 的传播过程、设备工作状态等，
增强理解效果。
06 常见问题及解决 方案
求解设置中的常见问题
1 2 3
求解类型选择不当 对于不同的电磁场问题，需要选择适当的求解类 型，如频域、时域等。选择不当可能导致求解结 果不准确或无法收敛。
求解参数设置不合理 包括求解频率、收敛标准、迭代次数等参数的设 置。不合理的参数设置可能导致求解过程缓慢或 无法收敛。
边界条件设置错误 边界条件的设置对于求解结果的准确性至关重要。 错误的边界条件设置可能导致求解失败或结果不 准确。
问题解决方案
针对求解类型选择不当的问题，应仔细 分析电磁场问题的类型，选择适当的求 解类型。例如，对于谐振腔问题，应选 择频域求解；对于瞬态问题，应选择时
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如何设置自适应网格
谐振频率误差 （％）
Delta F (%)
• Requested Passes Numbers 8～12
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18 CST 5.0 HFSS 9.0 HFSS 8.0
• Tel Refinement 20～30％ • Max Delta S/F 0.02~0.002
收敛不好
收敛较好
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Thank You !
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模型设置技巧
电子科技大学 贾宝富
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求解设置的一些问题
• • • • • 自动划分网格 如何设置自适应网格 何处设置自适应频率点 什么条件下设置初始网格和人工设置网格 如何判断解收敛
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自动划分网格（ Adaptive Meshing ）
• Automatically generate mesh based on wavelength – “Lambda refinement” results in tetrahedra of about /4 in free space Adaptively refine the mesh to optimize tetrahedron size/ distribution to the field behavior – Solve Maxwell’s equations to obtain field solution – Refine mesh based on error analysis of each tetrahedron’s fields – Solve for fields and compare with prior solution. – Iterate until stopping criterion is met
品质因数误差（％） 2 1 0 -1
Delta Q
HFSS 8.0 HFSS 9.0 CST 5.0
-2 -3 -4 -5 -6 0 2 4 6 8 10 Pass No 12 14 16 18
1-4
何处设置自适应频率点
1-5
什么条件下设置初始网格和人工设置网格
1-6
如何判断解收敛
1-7
Hale Waihona Puke 通过Delta-S判断收敛