1  

目录

第 1篇  HFSS软件系统介绍 .................................................. 2 

1 3D窗口简介..................................................................... 2 

2  软件系统文件的基本介绍............................................... 5 

3 3D建模概述..................................................................... 6 

4  视图窗口的操作.............................................................. 7 

5  应用结构的变换.............................................................. 9 

6局部坐标系 .................................................................... 10 

7  几何参数设置 ............................................................... 12 

第 2篇  T型波导腔体内场分析 .......................................... 14 

1  创建工程 ....................................................................... 14 

2  创建模型 ....................................................................... 15 

3  建立并求解 ................................................................... 20 

4  比较结果 ....................................................................... 23 

第 3篇  感想和体验 ............................................................ 25 

 

 

 

 

2  

第 1篇  HFSS软件系统介绍 

HFSS（High Frequency Structrue Simulator）软件由美国 Ansoft 公司开发，是三维电磁场仿

真软件。它应用切向矢量有限元法，可求解任意三维射频、微波器件的电磁场分布，计算由

于材料和辐射带来的损耗。可直接得特征阻抗、传播系数、S参数及电磁场、辐射场、天线

方向图、特定吸收率等结果。广泛地应用于天线、馈线、滤波器、多工器、功分器、环行器、

光电器件、隔离器的设计和电磁兼容、电磁干扰、天线布局和互耦等问题的计算。   

13D窗口简介 

Ansoft HFSS 3D  模型编辑器使用简便、灵活，并具有全参数化建模的强大功能，无需编辑

复杂的宏/模型来实现。在此主要介绍  HFSS  的  3D  建模过程。通过对这些基本概念的理解，

我们可以快速利用  3D  参数建模器提供的所有特色功能。 

HFSS软件的 3D 界面如下图所示：

  

1.1  主菜单与工具条 

主菜单在软件主窗口的顶部，包括 File、Edit、Project、Draw、3D Modeler、HFSS、Tools、

Window、Help这些下拉菜单。 

工具条在主菜单的下一行，是一些常用设置的图标。 

1.2  工程树 

工程树包括所有打开的 HFSS 工程文件，每个工程文件一般包括几何模型、模型的边界条

件、材料定义、场的求解、后处理信息等。工程树中第一个节点是工程的名称，默认名一般

为 Project n，n 代表当前加入的第 n个设计，在该节点下包括模型的所有特定数据。包括： 

Model:建立的模型。 

Boundaries：边界条件。定义在问题区以及物体表面的边沿入的场特性，包括良导体表

面、阻抗表面、主表面、从表面、集总元件表面等。 

 

3  

Excitations：激励源。定义某物体或某表面的电磁场的源以及电荷、电流、电压等情况。

包括端口、集总端口、入射端口、电压源、电流源等。 

Mesh Operation：网格设置。定义网格的划分，即网格晶元。 

Analysis：分析。包括求解设置，定义软件如何计算求解。 

Optimetrics：优化。包括所有优化设置。 

Results：结果。包括所有后处理生成的结果报告。 

Port Field Display：显示模型的端口场分布。 

Field Overlays：显示模型的端口场分布。 

Field Overlays：显示某物体、表面的基本或衍生的场分布情况。 

Radiation：设置近场、远场。 

1.3  绘图历史树、绘图窗 

绘图历史树包括绘制的所有的几何模型，以及模型的编辑、材料定义等。 

绘图历史树右侧是绘图窗，在该区绘制几何模型。 

 

 

1.4  属性窗 

属性窗显示在工程树、绘图历史树或绘图区中选中的某一项的属性，可以进行编辑。在属

性窗中可编辑的参数是不定的，其标签页的名称也不定，均由所选中的项的类型决定。 

 

 

4  

1.5  信息窗 

信息窗显示与工程创建过程相关的各种信息，例如工程设置的错误信息、分析过程的设置

信息等。 

  

1.6  进程窗 

进程窗在执行仿真时，监视仿真的进度，仿真的每一步都有显示。 

 1.7  状态条/坐标输入 

Ansoft  HFSS 桌面窗口底部状态条显示的坐标输入区，在创建结构模型时，用于确定物体

一个点的坐标或偏移量。 

 

在不创建物体时，光标保持非激活状态并且被设定为动态选择状态。 

1.8  网格平面 

为了使创建模型基本单元的工作变得简单，Ansoft HFSS  使用了网格平面或画图平面。画

图平面不会把使用者限制于两维坐标，而只是作为一个向导来简化创建模型的基本单元。画

图平面由激活的网格平面来表示（网格平面不一定是可见的）。设置如下图。 

 

 

5  

2软件系统文件的基本介绍

2.1  创建工程 

从主菜单 File\New，创建一个新工程；再选 File\Save As，则以新路径、名称保存该工程。

工程文件以*.hfss 保存。 

2.2  模型视图 

模型视图有多种，包括移动、旋转、放大、缩小等。 

移动：由主菜单选 View\Pan，或者按下 Shift 键的同时点左键移动鼠标，可以移动模型。 

旋转：由主菜单选 View\Rotate，或者按下 Alt 键的同时点左键移动鼠标，可以旋转模型。 

缩放：由主菜单选 View\Zoom，或者同时按下 Alt、Shift 键，点左键移动鼠标可以放大、

缩小模型。向上移是放大视图，向下移是缩小视图。 

适中显示：同时按下 Ctrl、D 键，可以将模型适中显示。 

其它操作还有 Zoom In，Zoom Out 等。 

2.3  复制、粘贴 

由主菜单选 Edit\Copy To Clipboard，可将模型复制到剪贴板，再粘贴到Word、PowerPoint

等基于Windows的程序中，此操作也可复制工程的分析结果图。 

2.4  各种 HFSS 文件 

一个*.hfss 文件包含所有与工程相关的文件。常见的文件及文件夹类型包括： 

design_name.hfssresults:文件夹，保存设计的结果数据。 

project_name.hfssresults:文件夹，保存工程的结果数据。 

project_name.asol:文件，保存工程的场数据结果。如果求解不合适，则该文件可能为空。

保存在 project_name.hfssresults 文件夹内。 

.pjt:HFSS软件 8.5 以及更早版本的工程文件。 

.anfp:Ansoft 的 PCB中性文件。 

2.5  导出文件 

由主菜单选 3D  Modeler\Export，选择保存路径、命名，将“保存类型”下拉展开，选择要

导出的文件类型即可。 

*.sm2:二维模型文件，只包含 XY平面。 

*.sat 或*.sm3 :三维模型文件，前者 ACIS几何固态模型文件，后者为 ACIS2.0 版或更高版

本中的 HFSS三维模型文件。如果选择*.sm3，则还要选择 ACIS SM3 的版本。 

图表文件：包括*.bmp, *.gif, *.jpeg, *.tiff, *.wrl等格式。 

数据列表文件：*.txt 为后处理格式文件，*.csv 为逗号分隔文件，*,tab为 Tab 键分隔文件， 

*.dat 为曲线数据文件。方法：分析出结果后，由主菜单选 Report2D\Export，选择保存路

径、命名，将 Save as type下拉列展开，选择要导出的文件类型即可。 

2.6  导出矩阵数据 

在工程树的 Analysis\setup n 项上，点右键，选择Matrix Data，出现 Solution Data 窗，默

认Matrix Data 标签页，选择想查看的矩阵类型，包括 S‐matrix, Y‐matrix, Z‐matrix, Gamma, Z

等参数。点 Export，在弹出的新窗口，选择保存路径、命名，将“保存类型”下拉列展开，

选择要导出的文件类型即可。包括： 

*.tab:数据列表文件。将 S矩阵的各项按顺序列出，包括数据头，以 Tab 键隔开。     

*.sNp:Touchstone S参数文件。后缀名中的 N代表有 N个端口。 

*.nmf:中性文件。 

*.m:Matlab文件。S、Y、Z 矩阵的各项按顺序列出。 

 

6  

*.cit:Citifile 格式文件。 

2.7  导入文件 

由主菜单选 3D  Modeler\Import，选择查找路径，将“文件类型”下拉死展开，选择要导

出的文件类型，选择要导入的文件名即可。 

*.gds:二维几何设计布局数据的标准文件格式。 

      *.dxf:AutoCAD 绘图交换格式文件。 

      *.geo:HFSS固态模型文件。 

      *.iges,*.igs:初始图形交换规格（IGES）的工业标准文件。 

同样也可导入求解数据、数据列表等。 

 

33D建模概述

3.1  原始模型 

在实体建模中，基本元素或基本物体通常被称作为原始模型。例如长方体、圆柱体、矩形、

圆等都是原始模型。原始模型分为两种类型：三维原始模型或实体、二维原始模型或平面。

通过设置一组适当位置和适合尺寸的原始模型，我们能创建一个代表复杂结构的物体。 

创建复杂的物体时，原始模型可以作为“工具”进行打孔、裁减或连接。用这种“工具”完成的

这些操作通常被称作布尔运算。二维原始模型可以创建成任意形状的实体模型。 

3.2 二维物体的创建 

有以下几种二维物体可供选择：矩形、圆、线、点、曲线、椭圆、正多边形。 

3.3 三维物体的创建 

有以下几种二维物体可供选择：长方体、圆柱体、球、园环、螺旋体、接合线、圆锥体、

正多面体。 

3.4  真实表面 

圆、圆柱体、球体等都可以用真实表面表示。 

3.5  捕捉模式 

作为图形选择的一种辅助手段，图形编辑器提供了捕捉选项。默认选项如下图所示。当光

标移动到捕捉位置时，活动光标将动态地改变形状。 

 

 

7  

 

3.6  移动 

默认情况下，所有活动光标可以在三维坐标下运动。当然也可以设置光标仅在一个平面上

或在平面之外移动。这些设置可以在菜单选项中Menu>3D Modeler>Movement Mode  中 

进行。 

除此之外，通过按下 x、y  或 z  键，可以使光标限制在一个特定的方向上（x、y  或 z）移

动，以防止光标在其他方向上移动。 

按下 CTRL＋Enter  键可以设置一个本地参考点。这对在一个已经存在的物体上创建几何模

型是非常有用的。 

3.7  导入 

在  3D  模型设计中，可以从外部导入图形文件。选择菜单：3D Modeler > Import  。 

下图中所列的文件格式都是支持的。但在你的许可文件（License）中还需要一个附加的转换

特性选件才可以导入这类文件。 

 

3.8  修复 

自动修复导入的实体模型 

根据用户需求导入后手动修复 

3.9 3D  模型分析 

基于用户输入的面、实体、区域分析 

问题列表（面、边、顶点） 

 

4视图窗口的操作

利用下面的命令，用户可以在任何时候（甚至在生成图形的过程中）改变视图： 

4.1 工具条 

旋转（Rotate）——  几何结构将会围绕坐标系旋转。 

平移（Pan）——  结构将在平面区域移动。 

动态缩放（Dynamic  Zoom）——  鼠标向上滚动将增大缩放因子，向下滚动将会减小缩放因

子。 

放大/缩小（Zoom IN/Out）——  在这种模式下，通过拖动鼠标可以形成一个变化的矩形 

框，释放鼠标后，相应的缩放倍数也就确定了。 

 

 

 

8  

 

快捷键——预先定义的视图 

改变视图是一个使用频率很高的操作，因此  HFSS  软件提供了一些非常有用的快捷键。按下

鼠标左键同时按下相关的键，拖拽鼠标可以完成以下动作： 

1）  ALT +  拖拽鼠标（Drag）  ——  旋转 

此外，系统中有  9  种定义好的视角，只要按住  ALT  键并在下图所示的坐标位置（黄点

处）双击鼠标即可显示相应视角的图形。 

 

2）  Shift +  拖拽鼠标（Drag）——  平移 

3）  ALT + Shift +  拖拽鼠标（Drag）——  动态缩放 

4.2  可见性 

物体、边界、激励源和场报告的可见性通过菜单  View > Visibility  控制。 

4.3  隐藏选择 

通过选中物体并选择菜单  View > Hide Selection > All Views，可以将选中的物体设置为隐

藏。 

4.4  修饰（Rendering） 

通过选择菜单：View > Render > Wireframe  或者  View > Render > Smooth Shaded，可以改

变所选物体的装饰，使其显示轮廓线或平滑的实体。 

4.5  坐标系 

选择如下菜单可以控制坐标系的视图： 

可见性：通过切换菜单  View > Coordinate System > Hide（Show）使视图中的坐标系可

见或隐藏 

尺寸：通过菜单  View > Coordinate System > Small （Large）使视图显示小坐标系或大坐

标系 

4.6  背景颜色 

通过选择菜单：View >Modify Attributes > Background Color  来设置背景颜色。 

 

9  

4.7  其它视图设置 

视图的其它属性诸如项目、取向和亮度等都可通过菜单  View > Modify Attributes  来设置。 

 

5应用结构的变换

到目前为止，我们已经研究了如何创建简单图形和改变视图。要想创建更复杂的模型或减

少手工创建的物体数目，我们需要使用各种不同的转换功能。 在以下的例子里假设已选中了所希望应用转换的物体。 

可以从  Edit >  菜单中选择不同的转换选项： 

Edit > Arrange（重新排列）  > 

平移（Move）——沿着一个矢量方向移动选中的图形结构； 

旋转（Rotate）——以给定的角度绕某一坐标轴旋转图形； 

镜像（Mirror）——以某一特定平面为镜像面，生成一个镜像图形； 

偏移（Offset）——在  X、Y  和  Z  轴方向，以统一的比例缩放。 

Edit > Duplicate（复制）  > 

沿直线复制（Along Lines）——沿一个矢量方向创建被选中物体的复多个副本； 

绕轴线复制（Around Axis）——  以设定的角度绕  x、y  和  z  轴创建选中物体的 

多个副本； 

以镜像面复制（Mirror）——  以特定平面为镜像面，在选中物体的镜像位置 

创建一个镜像副本。 

Edit > Scale（比例缩放）  ——  允许在  X、Y  和  Z  轴方向上以不同的比例缩放。 

可通过移动一个物体的表面来改变选中物体的形状。移动一个物体的表面，选择菜单：3D 

Modeler > 

Surfaces > Move Faces  并选择沿法向方向（Along Normal）或者沿矢量方向（Along Vector） 

即可。 

通过布尔运算组合物体 

大多数复杂的模型都是由简单的原形组合而成。即便实体模型也是由简单的二维原形沿一

个矢量或绕一个轴旋转而成的（如长方体是一个矩形沿一个矢量方向平移至其厚度而成的）。

实体模型有以下几种 

布尔运算： 

相加（Unite）——  多个原形相加。连接不关联的物体。分离的物体仍然分离，但第二

种材料的属性将改变。 

相减（Subtract）——  从一个原形中去掉另一个原形嵌入的部分。 

分裂（Split）——  将原形分成多个部分； 

相交（Intersect）——  仅保存多个原形重叠的部分； 

扫掠（Sweep）——  沿着一个矢量方向、一个轴、一条特定路径扫掠即可生成一个实体； 

连接（Connect）——  连接二维图形。使用覆盖表面命令（Cover  Surface）将这些连接

的物体转变成实体； 

截面（Section）——  生成三维物体的二维截面。 

大多数的布尔运算都有一个基本原形。在这个基本原形进行布尔运算后，基本原形物体

的属性被保留。 

布尔函数提供克隆物体的选项。 

 

10  

切分物体（Split Crossing Objects）——  当选中多个物体时，布尔切分运算可以在任何重

叠的物体上进行切分操作。 

  

6局部坐标系

建立局部坐标系的功能对创建复杂结构的物体提供了很大的灵活性。在前几章我们讨论了

全局坐标系下的物体。局部坐标系简化了物体在全局坐标系中的定义。此外，物体历史记录

的定义与坐标有关。若坐标系移动，则几何图形也随之移动。坐标系统的定义保留在模型树

结构中。 6.1  作坐标系 工作坐标系是指当前选中的坐标系。它可以是一个局部的也可以是全局的坐标系。 

6.2  全局坐标系 

默认的固定坐标系。 

6.3  相对坐标系 

用户利用偏移、旋转或同时使用偏移和旋转定义的局部坐标系。 

6.4  面坐标系统 

 

11  

用户在一个物体表面定义的局部坐标系。如果该物体的尺寸发生变化，所有在这个面坐标

系创建的物体都会自动更新。 

创建面坐标系，选择菜单：3D Modeler >Coordinate System >Face 

※选择某个面（模型图中会加亮） 

※选择面坐标的原点 

※设置  X  轴 

※新建坐标系 

                           第一步：选择面                                                第二步：选择原点 

                           第三步：选择 X 轴                                            第四步：新建坐标轴 

 

6.5  面坐标系举例 

 

 

12  

7几何参数设置

HFSS  提供的参数化模型能力使我们可以用变量代替固定位置或尺寸。一旦这个变量被定

义，这个变量就可以被使用者或优化器改变。优化器进一步使用这个变量自动完成优化、参

数扫描、统计或灵敏度分析。 

7 .1  定义参数 

选择参数命令 

选定要改变的值 

输入变量来代替固定值 

用任意数学函数或设计变量的组合来定义变量 

使用变量后，模型会自动更新 

7.2  变量 

在  HFSS  桌面上可以定义两种类型的变量： 

设置属性   ——  仅限于当前模型。设计当前模型变量，选择菜单：HFSS  >  Design 

Properties。 

工程变量  ——  全局模型。所有的全局变量以$开头，选择菜单：Project  >  Project 

Variables。 

 

 

13  

 

7.3  单位 

定义变量时必须包含变量的单位。变量的默认单位是米。 

 

 

7.4  公式 

变量可以包含复杂的公式。如在确定画图位置时可以用公式来表示，如三角函数等。 

7.5  基于曲线和面的公式 

通过三维方程可以描述任何曲线和面。 

7.6  动画 

在  3D  模型窗口点击鼠标右键，在出现的菜单上选择  Animate  预览参数变化结果。 

注意：在图形特性图中可以选择导出  AVI  或  GIF  文件 

 

 

14  

第 2篇  T型波导腔体内场分析 

1创建工程

1.1  打开 HFSS 并保存新工程 

运行 HFSS软件后，自动创建一个新工程：Project1。 

由主菜单选 File\Save as，保存在目标盘自建的文件夹内，命名为 Exl1_Tee。 

1.2  插入 HFSS 设计 

由主菜单选 Project\Insert  HFSS  Design，则一个新项目自动加入到工程树中，默认名为

HFSSModel1。同时，在工程树的右侧出现绘图窗口。 

在工程树中选择 HFSSModel1，点右键，选择 Rename项，将设计命名为 TeeModel。 

 

1.3  选择求解类型 

由主菜单选 HFSS\Solution Type，在弹出对话窗选择 Driven Modal项。 

 

1.4  设置单位 

由主菜单选 3D Modeler\Units，在 Set Model Units对话窗中选择 in 项。 

 

 

15  

2创建模型

2.1  创建长方体 绘制一个长方体：由主菜单选 Draw\Box；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（x, y, z）（0, ‐0.45, 0）数据输入时用 Tab 键左右移动，按下 Enter

键确认后，输入长方体的长各宽（dx, dy, dz）为（2, 0.9, 0）,再按下 Enter键确认，输入高度

（0, 0, 0.4），按 Enter键确认。注意：在设置未全部完成时不要在绘图区中点击鼠标！ 

 

定义长方体属性：设置完几何尺寸后，自动弹出该长方体的属性对话窗。选择 Attribute

标签页，将 Name 项改为 Tee，Material 项保持为 Vacuum 不变，点击 Transparent 项的数值

条，在弹出窗口移动滑条使其值为 0.4，提高透明度，如下图所示。 

 设置完毕后，按下 Ctrl+D 键，将长方体适中显示，如图下所示。 

 

16  

 

定义波形端口：按下 F键转换到面选择状态，选中长方体平行于 yz面、x=2 的平面，再点

右键，选项 Assign Excitation\Wave Port 项，弹出Wave port 界面，输入名称 Port1，点 Next：

点击 Integration  Line 项选 New  line，则提示绘制区该面的下边缘中部即（2，  0，  0）处点

左键，确定端口起始点，再选上边缘中部即（2,  0,  0.4）处，作为  端口终点。此时，弹出

Wave Port对话窗，默认设置，点Next，点 Finish结束。在工程树中选 Teemodel\Excitations\Port1

项，可选中该端口，如下图所示。 

 

提示：按下 Alt 键的同时，点左键移动鼠标可以旋转模型。按 Shift 键的同时，点左键移

动鼠标可以移动模型。同时按下 Alt、Shift 键，点左键移动鼠标可以放大、缩小模型。 

2.2 复制长方体 

设置复制参数：由主菜单选 Tools\Options\HFSS  Options，在弹出对话窗的 General页，勾

选 Duplicate boundaries with geometry项，确定。 

复制长方体创建长 2 部分：展开绘图历史树的Modelwacuum\Tee节点，右键点击 Tee项，

选择 Edit\Duplicate\Around Axis，在弹出对话窗的 Axis项选择 Z，在 Angel项输入 90deg, 

在 Total  Number 项输入 2，点 OK。则复制、添加一个长方体，默认名为 Tee_1，Z 轴成 90

度夹角。按下 Ctrl+D 键，适中显示，如图 2 所示。 

复制长方体以创建第 3部分：重复以上步骤，在 Angel项输入‐90，则添加第 3 个长方体，

默认名为 Tee_2，即 Tee沿 Z 轴顺时针旋转 90 度复制而成，如下图所示。 

 

17  

 

2.3  组合长方体 

检查设置：由主菜单选 Tools\Options\3D Modeler Options，在弹出对话窗的 Operation 页，

确定 Clone tool objects before uniting项清空不选，如下图所示。 

 

组合：按下 O 键切换到物体选择状态。选中第 1 个长方体，按下 Ctrl键的同时选中第 2、

第 3 个长方体组合在一起，形成了一个 T型接头，如下图所示。 

 

18  

 

 

2.4  创建间隔 

绘制长方体：由主菜单选 Draw\Box，在绘图区任选一个基准点，在 XY平面展开成长方体，

点左键确定，完成后弹出属性对话窗。 

确定位置参数：在属性对话窗的 Command 页，在 Position 项输入‐0.45in, offset‐0.05in, 0in

（注意：由于还没有定义 offset 变量，数据输入时要带上单位 in），按下 Enter 键，则弹出

Add Variable 对话窗，在 Value 项输入 0in，点 OK，回到属性对话窗，如下图所示。 

 

 

 

调整长方体尺寸：仍然在 Command 页，在 Xsize 项输入 0.45，Ysize 项输入 0.1，Zsize 项

输入 0.4。 

 

19  

 命名：在属性对话窗选择 Attribute 标签页，在 Name 栏输入 Septum，其它不变，点确定

完成。则添加一个小长方体，作为间隔，如下图所示。 

 

 

由 T型接头中减去间隔：在历史树中选中 Tee项，按下 Ctrl键的同时再选  中 Septum 项，

由主菜单选3D Modeler\Boolean\Subtract，在弹出对话窗中，确定Tee在Blank Parts列，Septum

在 Tool Parts列（即将间隔从 T型接头中去掉），确定 Clone tool objects before subtracting项

清空不选，点 OK完成。 终的结构如下图所示。 

 

 

20  

 

3建立并求解

3.1  添加求解设置 

在工程树中，找到 TeeMode\Analysis节点，点右键，选择 Add Solution Setup，弹出对话窗。

在 General标签页的 Solution 项输入 10，默认单位为 GHz，在 Adaptive Solution 的Maximum 

Number of Passes项设为 3，其它不变，点确定。则在 Analysis 节点下添加一个求解设置项，

默认名为 Setup1，如下图所示。 

 

 

 

21  

添加频率扫描：在工程树中的 Setup1 项上点右键，选择 Add  Sweep,在弹出对话窗选择

Interpolating 项，其具体设置默认不变；在 Type 栏选择 Linear  Step,定义频率范围为：8－

10GHz，阶长0.05GHz，点OK完成。则在Setup1节点下增加一个频率扫描项，默认名为Sweep1。 

 

 

3.2  确认设计 

由主菜单选 HFSS\Validation  Check，则弹出确认检查窗口，对设计进行确认。全部完成且

没有错误时 Close结束。 

 

 

3.3  分析 

由主菜单选 HFSS\Analyze，对设计的模型进行三维场分析求解。求解全部完成后，在信息

管理区会出现确定信息。 

 

22  

 

3.4 移动间隔的位置 

在工程树的 TeeModel 项上点击右键，选择 Design  Properties 项。在弹出对话窗的 Local 

Variables 标签页中选择 Value 项，在 Offset 参数的 Value 框输入 0.2（即 Offset 变量的值为

0.2），点确定完成。则在绘图窗更新几何尺寸，如下图所示。 

 

 

3.5  重新分析 

在工程树的 Analysis项点右键，选择 Analyze,重新进行 3D 场分析求解。 

 

 

 

23  

4比较结果

4.1  创建一个 S参数的矩形曲线图 

创建结果图：在工程树中 Results项上点右键，选择 Create Report。在弹出对话窗的 Report 

Type列选择Modal S Parameters，在 Display Type列选择 Rectangular Plot，点 OK完成，则弹

出 Traces对话窗。 

设置曲线：选中对话窗中部的 Y 标签页，在 Category 列选择 S  parameter,在 Quanity 列，

按下 Ctrl键的同时选择 S（Port1，Port1）、S（Port1，Port2）、S（Port1，Port3）项，在 Function

列选择 mag，在 X 标签页，选择 Use Primary Sweep项。在 Sweeps标签页。选择 Sweep Design 

and Project variable values,其它默认，点 Add Trace，则在上方加入 S11、S12、S13 参数曲线，

点 Done完成。 

 则在工程树的 Results项下加入该图表项，默认名为 XYPlot1，在右侧窗口的矩形图中显

示不同间隔的 S参数曲线，结果如下图所示。 

 

 

24  

4.2  创建一个场覆盖图 

定义间隔的位置：确定 Property窗口已经打开，否则由主菜单选择 View\Property Window，

显示 Property窗口。在工程树中选择 TeeModel项，则在工程树下方出现 Variables标签页，

在 Offset 变量的 Value 栏输入：0。 

定义场分布：双击工程树中的 TeeModel项，返回绘图窗口，在绘图区点右键，选择 Select 

Faces 项，再点左键选择 T 型头的上表面。由主菜单选择 HFSS\Fields\Plot  Fields\Mag_E，在

弹出对话窗的 Solution 项选 Setup1:LastAdaptive，其余默认，点 Done 完成。则在工程树的

Field Overlays节点下加入该图，默认名为Mag_E1，在 T型接头的上表面显示场分布情况，

如下图所示。 

 

 

 

25  

 

修改三维场的绘制属性：在工程树中选择 Field Overlays\E Field 节点。点右键选择Modify 

Attributes，则出现属性对话框，可以设置场的显示类型、数量等参数。 

4.3  动态演示场覆盖图 

在工程树的Mag_E1 上点右键，选择 Animate。在弹出对话窗的 Swept Variable 标签页，在

Swept Variable 列选择 Phase，定义范围：0—160deg，阶长 8，点 OK完成。在出现 Animation

对话窗,可以控制演示的进程包括开始、停止、演示速度、帧顺序等。注意观察场分布的情

况，重点比较 2、3 端口的场分布差异，并比较场分布情况和前一个演示有何不同。停止演

示。 

4.4  保存并退出 HFSS 

由主菜单或工具栏选择 Save,保存该工程。 

由主菜单选 File\Close,关闭工程。 

由主菜单选 File\Exit,退出 HFSS软件。 

 

第 3篇  感想和体验 

通过三周的学习，我已经基本掌握了 Ansoft HFSS的使用和仿真，对电磁场的的理论知识

有了更为深刻的认识。以前的电磁场学习只是建立在理论基础上，不能够对其传输过程有一

个实际的认识。HFSS这个软件的 3D建模及场分析功能实现了电磁场从理论到实际的过程。 

HFSS软件可实现下面器件的设计： 

1.  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。 

2.  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。 

3.  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，

 

26  

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 

4.  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。 

5.  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。 

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。 

HFSS 软件功能的强大广泛的应用是不可否认的，我所学的使用还仅限于基础水平，对元

器件的设计和仿真分析还需多多学习和应用，以达到综合使用的效果。 

微波 EDA 网视频培训教程推荐

微波 EDA 网(www.mweda.com)成立于 2004 年底，并于翌年与易迪拓培训合并，专注于

微波、射频和硬件工程师的培养，现已发展成为国内最大的微波射频和无线通信人才培养基地。

先后与人民邮电出版社、电子工业出版社合作出版了多本专业图书，成功推出了多套微波射频

经典培训课程和 ADS、HFSS 等软件的使用培训课程，广受工程技术学员的好评，帮助数万名

工程师提升了专业技术能力。客户遍布中兴通讯、研通高频、埃威航电、国人通信等多家国内

知名公司，以及台湾工业技术研究院、永业科技、全一电子等多家台湾地区企业。

HFSS 中文视频培训课程套装

国内最全面和专业的 HFSS 培训教程套装，包含 5 套视频教程

和 2 本教材，李明洋老师讲解；结合最新工程案例，视频操作

演示，让 HFSS 学习不再难。购买套装更可超值赠送 3 个月免

费学习答疑，让您花最少的成本，以最快的速度自学掌握

HFSS… 【点击浏览详情】

两周学会 HFSS —— 中文视频教程

李明洋主讲，视频同步操作演示，直观易学。课程从零讲起，通过两周的课程学习，可以

帮助您快速入门、自学掌握 HFSS，真正做到让 HFSS 学习不再难…【点击浏览详情】

HFSS 微波器件仿真分析实例 —— 中文视频教程

HFSS 进阶培训课程，中文视频，通过十个 HFSS 仿真设计工程应用实例，带您更深入学

习 HFSS 的实际应用，掌握 HFSS 高级设置和应用技巧…【点击浏览详情】

HFSS 天线设计入门 —— 中文视频教程

HFSS 是天线设计的王者，该教程全面解析了天线的基础知识、HFSS 天线设计流程和详

细操作设置，让 HFSS 天线设计不再难…【点击浏览详情】

PCB 天线设计和 HFSS 仿真分析实例 —— 中文视频教程

详细讲解了 PCB 天线的工作原理和设计方法、如何使用 HFSS 来设计分析 PCB 天线，

以及如何借助于 Smith 圆图工作来调试天线的匹配电路，改善天线性能…【点击浏览详情】

了解详情，请查看微波 EDA 网（www.mweda.com/eda/hfss.html）

`

微波射频测量仪器培训课程套装合集

搞射频微波，不会仪器操作怎么行！矢量网络分析仪、频谱仪、

示波器、信号源是微波射频工程师最常用的测量仪器。该培训

套装集合了直观的视频培训教程和详尽的图书教材，旨在帮助

您快速熟悉和精通矢网、频谱仪、示波器等仪器的操作…【点

击浏览详情】

Agilent ADS 学习培训课程套装

国内最全面和权威的ADS 培训教程，详细讲解了ADS 在微波射频电路、

通信系统和电磁仿真设计方面的应用。课程是由具有多年 ADS 使用经

验的资深专家讲解，结合工程实例，直观易学；能让您在最短的时间内

学会 ADS，并把 ADS 真正应用到研发工作中去… 【点击浏览详情】

我们的课程优势：

※ 成立于 2004 年，一直专注于射频工程师的培养，行业经验丰富，更了解您的需求

※ 视频课程、既能达到现场培训的效果，又能免除您舟车劳顿的辛苦，学习工作两不误

※ 经验丰富的一线资深专家主讲，结合实际工程案例，直观、实用、易学

※ 更多实用课程，欢迎登陆我们的官方网站 http://www.mweda.com，或者登陆我们的官

方淘宝店 http://shop36920890.taobao.com/

专注于微波、射频、硬件工程师的培养,

网址：http://www.mweda.com

Q Q：625774272