HFSS V9.0介绍（转载）

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ANSOFT HFSS V9.0 介绍

适用于射频、无线通信、封装及光电子设计的任意形状三维电磁场仿真软件  

ANSOFT HFSS是业界公认的三维电磁场标准仿真软件包，其必将为下一代射频、无线通信、
  
封装及光电子产品新功能的开发提供崭新高效的研究手段。本软件彻底摆脱了传统的  
“cut-and-try”设计模式，减少研制费用和时间，加快产品进入市场的步伐。HFSS提供  

了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场求解器、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。  


概述  

ANSOFT HFSS充分利用了如自动匹配网格产生及加密、切线向矢量有限元、ALPS(Adaptive
  
Lanczos Pade Sweep)和模式-节点转换（Mode-node）等先进技术，从而使工程师们可利  

用有限元法(FEM) 在自己的电脑对任意形状的三维无源结构进行电磁场仿真。HFSS自动计
  
算多个自适应的解决方案，直到满足用户指定的收敛要求值。其基于MAXWELL方程的场求  

解方案能精确预测所有高频性能，如散射、模式转换、材料和辐射引起的损耗等。  


用高效的计算机虚拟模型取代费时费力的“cut-and-try”试验方法，可大大缩短设计  
周期。仿真分析诸如天线、微波转换器、发射设备、波导器件、射频滤波器和任意三  
维非连续性等复杂问题，已简单化成只需画结构图、定义材料性能、设置端口和边界  
条件。HFSS自动产生场求解方案、端口特性和s-参数。其s-参数结果可输出到通用的  
线形和非线形电路仿真器中使用。  



快速、可靠的解算器技术  

1990年推出的HFSS是全球第一个能仿真复杂3D几何的商用电磁场仿真软件。该软件神奇  

地把FEM的强大功能带给了射频、微波设计师，因此很快得到了普及。此后，软件不断  
升级改进，先后增添了如：开放区天线设计、铁氧体材料分析、宽带快速频率扫描、超  

宽带插值扫频、集中RLC加载、全波SPICE以及其他新功能。  

ANSOFT HFSS的核心是，业已证明了的真正可靠、精确、快速的第六代FEM解算器。工程  

师完全可以相信利用ANSOFT HFSS设计的产品性能与仿真结果是一致的。  

ANSOFT HFSS的自适应网格加密技术使FEM方法得以实用化。初始网格（将几何子分为四  

面体单元）的产生是以几何结构形状为基础的，利用初始网格可以快速解算并提供场解  

信息，以区分出高场强或大梯度的场分布区域。然后只在需要的区域将网格加密细化，  

其迭代法求解技术节省计算资源并获得最大精确度。必要时还可方便地使用人工网格化  

来引导优化加速网格细化匹配的解决方案。  

HFSS采用高阶基函数、对称性和周期边界等方法，从而节省计算时间和内存，进一步加  

大求解问题的规模并加速求解的速度。  

针对特大型结构问题，最新版的HFSS又是全球第一个具有基于64位处理器技术的求解器，
  
因此可利用其超大的RAM容量（高达20GB）从而可使求解问题的规模再提高10倍以上。  

总之，ANSOFT HFSS利用其独特先进的自适应网格剖分和算法技术，通过合理优化减少网  

格总数、节省单位网格的计算资源，同时充分利用64位机的超大的RAM容量，最终完成大  

规模问题和高精确度的电磁场求解仿真。  


提高研发效率的最佳选择  

强大的绘图功能  

与AutoCAD完全兼容，完全集成ACIS固态建模器。  

ü 无限的undo/redo  

ü 多个物体组合、相减、相交布尔运算  

ü 动态几何旋转  

ü 点击物体选择/隐藏  

ü 二维物体沿第三维扫描得到三维物体  

ü 宏记录/宏文本  

ü 锥螺旋、圆柱和立方体的参数化宏  

ü 可选的“实表面”几何体  

ü 在线关联帮助以加快新功能的应用。  

先进的材料库  

综合的材料数据库包括了常用物质的介电常数、渗透率、电磁损耗正切。用户在仿真中可
  
分析均匀材料、非均匀材料、各向异性材料、导电材料、阻性材料和半导体材料。对不可
  
逆设备，标配的HFSS可直接分析具有均匀静磁偏的铁氧体问题，用户还可选用ANSOFT 3DF
S  
选件以完成铁氧体静磁FEM的解算仿真。  

模型库  

ANSOFT HFSS含有一宏大的库，用该库可参数化定义标准形状：  

ü 微带T行结  

ü 宽边耦合线  

ü 斜接弯和非斜接弯  

ü 半圆弯和非对称弯  

ü 圆螺旋和方螺旋  

ü 混合T接头  

ü 贴片天线  

ü 螺旋几何  

周期边界解决相控阵  

通过指定两个或多个边界间的场关系，关连边界条件（LBCs）使得包含有源等设备的新一
  
类问题也可建模仿真。在对长的、均匀的和周期性的结构建模仿真时，LBCs可大大节省计
  
算时间和内存。周期性的LBCs通过相位关系可确定多个主-从边界。设计师可通过分析相  

控阵中的一个单元来提取有源单元因子和阻抗，从而研究确定阵列盲区、极化性能