Ansoft HFSS基础及应用

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出版者:西安电子科技大学出版社
作者:王鹏
出品人:
页数:230
译者:
出版时间:2007-8
价格:19.00元
装帧:
isbn号码:9787560618470
丛书系列:
图书标签:
  • 微波
  • HFSS
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具体描述

《Ansoft HFSS基础及应用》内容简介:Ansoft HFSS是基于电磁场有限元方法的分析微波工程问题的三维电磁仿真软件。全书围绕该软件的应用理论基础和实际应用展开介绍,共分5章。第1章介绍微波射频技术的基本理论和基础知识;第2章讲述电磁场有限元方法的基本原理;第3章对软件的界面和使用方法作了简单介绍;第4章详细给出了Ansoft HFSS的计算原理与技术细则;第5章通过大量的工程实例来帮助读者熟悉Ansoft HFSS软件并掌握其应用方法。在学习完《Ansoft HFSS基础及应用》内容后,读者即可对于实际工程问题给出正确的仿真解决方案。

作者简介

目录信息

第1章 微波理论和工程的基础知识 1.1 电磁场的基本理论 1.1.1 麦克斯韦方程组 1.1.2 时谐场的麦克斯韦方程组 1.1.3 波动方程及其边界条件 1.2 微波工程中的网络方法 1.2.1 微波传输线理论 1.2.2 微波网络及其s参数 1.3 微波工程中的外场问题 1.3.1 电磁波的传播 1.3.2 天线的分析和设计 1.3.3 电磁散射 1.4 微波工程中的内场问题 1.4.1 导波结构 1.4.2 微波谐振器 1.4.3 微波无源元件 1.5 微波系统的电磁兼容问题 1.6 微波工程领域的前沿和热点第2章 微波工程问题的有限元数值计算方法 2.1 微波工程问题的分析方法 2.2 微波工程问题的数值分析方法 2.2.1 加权残数法的概念 2.2.2 基于加权残数法的矩量法和有限元方法简介 2.2.3 差分法原理 2.2.4 基于差分法的时域有限差分法 2.3 有限元方法的基本原理 2.3.1 有限元方法的原理 2.3.2 三维时谐场有限元问题 2.3.3 有限元方程组的求解 2.4 电磁内问题和外问题的不同处理第3章 Anson HD3s使用介绍 3.1 工作环境介绍 3.1.1 菜单栏 3.1.2 工具栏 3.1.3 状态栏 3.1.4 工程管理窗口 3.1.5 特性窗口 3.1.6 进度窗口 3.1.7 信息管理窗口 3.1.8 3D模型窗口 3.2 建立HFSS-E程的一般过程第4章 Anson HFss软件的计算原理 4.1 剖分网格的生成 4.1.1 手动设置网格 4.1.2 表面近似设置 4.1.3 引线的剖分处理 4.2 HFSS的基本求解过程 4.2.1 输入输出端口的处理 4.2.2 自适应分析过程 4.2.3 单个频率的解和扫频解 4.2.4 HFSS中求解方法的类型 4.2.5 电磁场矢量的求解 4.3 HFSS中S参数的定义和求解 4.3.1 归一化S参数 4.3.2 特性阻抗的计算 4.3.3 阻抗乘法器的使用 4.3.4 S矩阵的计算 4.3.5 Z矩阵的计算 4.3.6 Y矩阵的计算 4.4 端口传输线参数的计算 4.4.1 复传播常数的计算 4.4.2 等效波长的计算 4.4.3 相对介电常数的计算 4.4.4 S矩阵的延伸 4.5 HFSS中辐射问题的求解 4.5.1 HFSS中辐射问题的计算方法 4.5.2 球坐标系下辐射计算的处理 4.5.3 天线阵列的计算方法 4.5.4 天线参数的计算 4.6 HFSS中的边界条件 4.6.1 理想导体边界 4.6.2 阻抗边界 4.6.3 辐射边界 4.6.4 理想匹配层 4.6.5 有限导体边界 4.6.6 对称边界 4.6.7 主从边界 4.6.8 集总RLC边界 4.6.9 分层阻抗边界 4.6.10 无限大地乎面 4.6.11 频率相关的边界和激励 4.6.12 HFSS中的默认边界分配 4.7 HFSS中的激励设置 4.7.1 波端口激励 4.7.2 集总端口激励 4.7.3 差分对激励 4.7.4 磁偏置源激励 4.7.5 照射波激励 4.8 HFSS中的材料设置 4.8.1 相对磁导率 4.8.2 相对介电常数 4.8.3 电导率 4.8.4 介质损耗角正切 4.8.5 磁损耗角正切 4.8.6 各向异性材料 4.9 HFSS提供的优化计算功能 4.9.1 优化方法的选择 4.9.2 优化变量和设计空间 4.9.3 目标函数 4.9.4 线性约束 4.9.5 目标权值 4.9.6 优化计算中的步长 4.9.7 敏感性分析 4.9.8 调谐分析第5章 工程实例 5.1 微波无源元件 5.1.1 滤波器的基本响应 5.1.2 交叉耦合滤波器设计 5.1.3 源一负载耦合的交叉耦合滤波器的设计 5.1.4 其他微波无源元件 5.2 微波天线设计 5.2.1 对称振子 5.2.2 双模圆锥喇叭 5.2.3 微带天线 5.2.4 波导缝隙阵 5.3 信号完整性设计 5.3.1 低压差分信号对 5.3.2 非理想平板 5.4 电磁兼容问题研究 5.4.1 问题简介 5.4.2 工程实例 5.4.3 通信系统耦合度定义及其微波网络模型参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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如果用一句话来形容这本书给我的整体感受,那就是“结构清晰,层层递进,理论与实践的完美结合”。我曾经尝试过其他几本声称是“入门”的书籍,结果发现它们要么对新手不够友好,很快就跳到了晦涩难懂的数值方法;要么就是过于侧重软件界面的美化,忽略了底层物理的支撑。这本书的作者显然对目标读者群体有着非常清晰的认知。它从最基础的2D平面结构的分析开始,逐步过渡到复杂的3D电磁环境建模,比如滤波器、耦合器等标准无源器件。更让我欣赏的是,它在介绍完一个功能模块后,紧接着就会提供一个相关的工程实例来固化知识点。这种“讲一个道理,做一次实验”的学习模式,极大地降低了知识消化的难度。我发现自己可以毫不费力地跟上作者的思路,每读完一个章节,都能立即动手尝试,并得到符合预期的结果,这种即时的正反馈机制,是保持学习动力的关键所在,让人感觉学习过程是流畅且高效的,没有遇到明显的“知识断层”或“理解瓶颈”。

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从装帧和排版来看,这本书的制作质量也十分精良,这对于一本技术手册来说至关重要。图文排版的清晰度直接影响到阅读体验,尤其是在涉及复杂的电磁场分布图和密集的工程数据表格时。这本书的插图质量非常高,无论是三维模型渲染图还是S参数的曲线图,都达到了印刷级的清晰度,而且作者巧妙地利用颜色和标注来突出关键信息,使得原本可能令人眼花缭乱的仿真结果变得一目了然。更值得称赞的是,书中的流程图和步骤分解非常细腻,每一个操作步骤都被清晰地编号和描述,这极大地减少了读者在实际操作中因为漏看某个小步骤而导致仿真失败的挫败感。总而言之,这本书的设计者显然深谙技术书籍的阅读规律,他们明白一本好的技术书籍不仅要内容扎实,更要能让人“读得下去”、“用得起来”。它成功地将一个复杂、抽象的电磁仿真过程,转化成了一个结构化、可执行的工程任务,是工具书中的典范之作。

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谈到软件操作层面,这本书的内容深度远超我的预期。很多仿真书籍在介绍求解器设置时,往往只是简单地提及了“频域求解器”、“瞬态求解器”的区别,但很少有人会深入讲解它们各自的适用场景、计算复杂度和内存消耗的差异。这本书在这方面提供了极具价值的洞察。它不仅仅告诉你“用A求解器”或者“用B求解器”,而是深入分析了为什么在计算带宽较窄的带通滤波器时,频域求解器是首选,而在分析瞬态的电磁脉冲响应时,瞬态求解器又是不可替代的。此外,书中对高级设置,如自适应网格剖分(Adaptive Mesh Refinement)的级别控制、不同激励源(如波导端口、集总元件端口)的选择对S参数提取结果的影响,都进行了详尽的对比分析。这种深度分析,让这本书不光能指导新手“如何做”,更能帮助有一定经验的用户“如何做得更好、更优化”,完全摆脱了那种停留在表面操作的肤浅层面,具有非常高的参考价值和实践指导意义。

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这本书的封面设计,坦白讲,第一眼看上去有点像那种严谨的、面向科研人员的教科书,字体和布局都透着一股严肃劲儿。我最初是抱着“姑且一试”的心态把它带回家的,毕竟市面上关于射频电磁仿真工具的书籍,要么过于理论化,要么就是操作手册式的堆砌,缺乏一个连贯的、能让人真正理解“为什么这么做”的脉络。拿到这本书后,我首先翻阅的是它关于基础概念的章节。我发现作者并没有急于直接展示软件界面上的各种按钮和菜单,而是花了大量篇幅去回顾了诸如麦克斯韦方程组在频域中的应用、边界条件的设定、网格剖分的物理意义。这对我这种虽然学过电磁场理论但实际操作中经常迷失在各种参数背后的工程师来说,简直是醍醐灌顶。它不像那些速成指南,只是告诉你“把这个参数设成10”,而是解释了为什么设成10在特定应用场景下是合理的,或者说,设成10和设成100在计算精度和收敛性上会有怎样的权衡。这种深入浅出的讲解方式,让我感觉自己不光是在学一个工具的使用,更是在巩固和深化我的专业知识体系,这绝对是它区别于市场上其他同类书籍最显著的优点之一,让人对后续的学习充满了信心。

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阅读过程中,我特别留意了书中关于高级特征和案例分析的部分。很多仿真软件的学习资料,一旦进入到实际应用案例,往往就变成了流水账式的步骤罗列,步骤之间缺乏必要的逻辑过渡,导致读者在遇到与书中模型略有不同的实际问题时,便束手无策,只能干着急。然而,这本书在这方面做得非常出色。它不像是在照本宣科,更像是资深专家在旁边指导你攻克难题。例如,在处理复杂结构(比如带有多层介质和不规则贴片的天线设计)时,它不仅展示了如何精确建模,更重要的是,它详细讨论了在不同的求解器设置下,特别是关于端口激励和远场辐射计算的收敛性测试方法。书中对“收敛性”这个听起来枯燥但至关重要的概念进行了非常细致的剖析,从最初的初次迭代到最终稳定结果的判断标准,每一步都有图示佐证和理论解释,让人明白了如何判断一个仿真结果是否“可信”。这种对仿真可靠性流程的强调,远比单纯学会画个三维模型要宝贵得多,它教会的是一种严谨的工程思维,而非仅仅是软件操作技巧的堆砌,极大地提升了实战能力。

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作为微波工程的准专业人士,前半部分的一些理论知识直接跳过,不发表过多评论。前半部分的实例步骤相对于后半部分写得比较简略,但是拿来自学还是完全没有问题的。最让人头疼的是一些重要参数老是标错,导致仿真不出正确的结果,不知道09年的那一版改善没有,太火了,图书馆没的借了,o(︶︿︶)o 唉。P.S. 初学者最好不要用最新版的HFSS,有的地方设置不一样。

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比李明洋的要好很多,有底层设置的原理介绍,而不是仅仅告诉你这么设置

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比李明洋的要好很多,有底层设置的原理介绍,而不是仅仅告诉你这么设置

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作为微波工程的准专业人士,前半部分的一些理论知识直接跳过,不发表过多评论。前半部分的实例步骤相对于后半部分写得比较简略,但是拿来自学还是完全没有问题的。最让人头疼的是一些重要参数老是标错,导致仿真不出正确的结果,不知道09年的那一版改善没有,太火了,图书馆没的借了,o(︶︿︶)o 唉。P.S. 初学者最好不要用最新版的HFSS,有的地方设置不一样。

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