HFSS学习笔记—10：数据后处理技巧大放送

数据后处理功能

1. 求解信息数据（Solution Data ）：计算时间和占用内存等中总体信息（Profile）、收敛数据
2. 数值结果（Results ）
3. 场分布图（Field Overlays ）
4. 辐射场（Radiation ）和天线性能参数

1.求解信息数据（Solution Data）

• 计算时间和占用内存等中总体信息（Profile）
• 收敛数据（Convergence）
• 计算参数矩阵（Matrix Data）
• 网格剖分统计信息（Mesh Statistics）
• 对于本征模求解类型还可以显示：本征频率和品质因数Q
• HFSS > Results > Solution Data命令，或者右键单击工程树Results节点，从弹出菜单中选择Solution Data命令，可以打开求解信息显示对话框，显示各种求解信息

2.数值结果（Results）

1.显示方式

• Rectangular Plot：直角坐标图形显示
• Rectangular Stacked Plot：多个直角坐标图形显示
• Polar Plot：极坐标图形显示
• Data Table：数据列表显示
• Smith Chart：史密斯圆图 显示
• 3D Rectangular Plot：三维直角坐标显示
• 3D Polar Plot：三维球坐标图形显示
• Radiation Pattern：辐射方向图

2.参数类型

1.模式驱动求解

• Output Variables:用户自定义的输出变量
• S Parameter:散射参数
• Y Parameter:导纳参数
• Z Parameter:阻抗参数
• VSWR:电压驻波比
• Gamma:传播常数
• Port Zo:端口特征阻抗
• Active S Parameter
• Active Y Parameter
• Active Z Parameter
• Active VSWR

2.终端驱动求解

Output Variables:用户自定义的输出变量

S Parameter:散射参数

Y Parameter:导纳参数

Z Parameter:阻抗参数

VSWR:电压驻波比

Power:功率

Voltage Transform matrix: 电压传输矩阵

Terminal Port Zo:端口特征阻抗

Active S Parameter

Active Y Parameter

Active Z Parameter

Active VSWR

3.本征模求解

谐振频率、谐振模式、品质因素Q

3.输出变量

HFSS在分析计算和数据后处理过程中，除了能够计算、处理系统内建的参数外，还能够计算、处理用户自定义的输出变量

右键单击工程树下的Results节点，从弹出菜单中单击Output Variables命令

3.求解信息数据（Field Overlays）

电场E

• Mag_ E:电场幅度瞬时值
• ComplexMag_E :电场幅度有效值
• Vector_ E :电场矢量

磁场H

• Mag_H: 磁场幅度瞬时值
• ComplexMag_ H :磁场幅度有效值
• Vector_ H :磁场矢量
• 电流密度J
• Mag_ Jvol :体电流密度瞬时值
• ComplexMag_Jvol :体电流密度有效值
• Vector_Jvol :体电流密度矢量
• Mag_Jsurf:面电流密度瞬时值
• ComplexMag_Jsurf :面电流密度有效值
• Vector_Jsurf :面电流 密度矢量

其他

Vector_ RealPoynting:坡印廷矢量

Local_SAR和Average_ SAR:局部SAR值和平均SAR值

查看表面电场分布：

查看内部电场分布：

4.辐射场（Radiation）和天线性能参数

1.天线方向图

天线的辐射场在固定距离上随球坐标系的角坐标θ、φ分布的图形被称为天线的辐射方向图，简称方向图；方向图通常是在远区场确定的。用辐射场强表示的方向图称为场强方向图，用辐射功率密度表示的方向图称为功率方向图

天线方向图应是三维空间的立体图，但在计算机辅助设计普及之前，三维空间的方向图绘制复杂，工程上常用两个相互垂直的主平面上的方向图表示

2.天线性能参数

• Incident Power（输入功率）：HFSS 中输入功率是指定义的端口激励功率
• Acceptable Power（净输入功率）：指实际流入天线端口的输入功率
• Radiated Power（辐射功率）：辐射功率是指经由天线辐射到自由空间里的电磁能量，天线的辐射功率可以用坡印廷矢量的曲面积分来计算
• Radiation Effciency（辐射效率）：辐射效率是辐射功率和净输入功率的比值
• Max U（最大辐射强度）：辐射强度U是指每单位立体角内天线辐射出的功率，Max U是辐射强度的最大值
• Peak Directivity（方向性系数）：天线的方向性系数是指在相同辐射功率和相同距离的情况下，天线在最大辐射方向上的辐射功率密度与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度的比值
• Gain（天线增益）：天线的增益是指在相同的净输入功率和相同距离的情况下，天线在最大辐射方向上的辐射功率密度与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度的比值
• Peak Realized Gain（最大实际增益）：天线的实际增 益是指在相同输入功率和相同距离的情况下，天线在最大辐射方向上的辐射功率密度与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度的比值
• Front to back Ration（前后向比）：又称为轴比(AxisRatio)，指方向图中前后瓣的最大比值，代表天线的极化程度

3.天线阵处理

HFSS支持两种天线阵列类型：规则排列的均匀天线阵列（Regular Uniform Array）和用户自定义阵列（Custom Array）

均匀天线阵列：

用户自定义阵列：

4.结果查看

三维场强分布图：

二维场强分布图：

查看天线参数：