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第1章 微波理论基础 1

1.1 电磁场基本理论 1

1.1.1 麦克斯韦方程组 1

1.1.2 时谐场的麦克斯韦方程组 2

1.1.3 波动方程及其边界条件 2

1.2 微波电路基本理论 3

1.2.1 传输线理论 3

1.2.2 微波网络理论 5

1.2.3 平面传输线与波导传输线 6

1.3 天线基本理论 10

1.3.1 电磁波的传播 10

1.3.2 天线原理 11

1.3.3 电磁散射 13

1.4 电磁兼容问题 14

1.5 有限元法基本原理 14

1.5.1 有限元方法的原理 14

1.5.2 三维时谐场有限元问题 17

1.5.3 有限元方程组的求解 21

1.6 电磁内问题和外问题的不同处理 23

1.7 本章小结 24

第2章 HFSS快速上手 25

2.1 HFSS的特点和应用领域 25

2.2 HFSS与其他软件的协同作业 25

2.3 熟悉HFSS工作环境 26

2.3.1 菜单栏 27

2.3.2 工具栏 33

2.3.3 状态栏 36

2.3.4 Project Manager窗口 36

2.3.5 Properties窗口 37

2.3.6 进度窗口 37

2.3.7 信息管理窗口 37

2.3.8 3D模型窗口 37

2.4 参数化建模 38

2.4.1 模型编辑器用户界面 38

2.4.2 网格平面 39

2.4.3 活动光标 40

2.4.4 创建并查看简单结构 40

2.4.5 画图概述 42

2.4.6 选择之前定义的形状 44

2.4.7 改变视角 47

2.4.8 应用结构的转换 48

2.4.9 通过布尔运算组合物体 49

2.4.10 局部坐标系统 49

2.4.11 几何参数 51

2.5 魔T设计快速上手实例 52

2.5.1 Ansoft HFSS设计环境 52

2.5.2 启动Ansoft HFSS 53

2.5.3 设置工具选项 54

2.5.4 如何打开一个新工程 55

2.5.5 如何设置解决方案类型（Set Solution Type） 55

2.5.6 建立3D模型 55

2.5.7 建立波导端口激励 58

2.5.8 边界显示 62

2.5.9 分析设置 62

2.5.10 保存工程 63

2.5.11 分析 64

2.5.12 生成报表 65

2.6 本章小结 70

第3章 HFSS仿真分析基础 71

3.1 边界条件设置 71

3.1.1 背景 72

3.1.2 理想导体边界 72

3.1.3 理想磁边界 73

3.1.4 辐射边界 74

3.1.5 理想匹配层（Perfect Match Layer） 74

3.1.6 有限导体边界 75

3.1.7 阻抗边界 76

3.1.8 对称边界 76

3.1.9 主从边界 78

3.1.10 集总RLC边界 79

3.1.11 分层阻抗边界 80

3.1.12 无限大地平面 81

3.2 激励设置 82

3.2.1 波端口 82

3.2.2 波端口激励 85

3.2.3 集总端口激励 86

3.2.4 差分对激励 87

3.2.5 磁偏置源激励 88

3.2.6 照射波激励 89

3.3 材料设置 90

3.3.1 相对磁导率 91

3.3.2 相对介电常数 91

3.3.3 电导率 91

3.3.4 介质损耗角正切 92

3.3.5 磁损耗角正切 92

3.3.6 各向异性材料 92

3.4 求解设置 95

3.4.1 输入输出端口的处理 95

3.4.2 自适应分析过程 97

3.4.3 单个频率的解和扫频解 99

3.4.4 HFSS中求解方法的类型 100

3.4.5 电磁场矢量的求解 101

3.4.6 特性阻抗的计算 102

3.4.7 阻抗乘法器的使用 103

3.5 网格设定 104

3.5.1 手动设置网格 104

3.5.2 表面近似设置 106

3.6 优化计算功能 107

3.6.1 优化方法 107

3.6.2 优化变量和设计空间 107

3.6.3 目标函数 108

3.6.4 线性约束 108

3.6.5 目标权值 108

3.6.6 优化计算中的步长 109

3.6.7 敏感性分析 109

3.6.8 调谐分析 110

3.7 本章小结 110

第4章 微波电路仿真分析 111

4.1 微带低通滤波器设计 111

4.1.1 基本原理 111

4.1.2 问题描述和分析思路 111

4.1.3 参数设定 112

4.1.4 创建三维模型 115

4.1.5 设置分析 124

4.1.6 计算结果的评价 125

4.2 SIR微带带通滤波器设计 127

4.2.1 基本原理 127

4.2.2 问题描述和分析思路 128

4.2.3 参数设定 130

4.2.4 创建三维模型 131

4.2.5 设置分析 145

4.2.6 计算结果的评价 146

4.3 微带带阻滤波器设计 152

4.3.1 基本原理 152

4.3.2 问题描述和分析思路 154

4.3.3 参数设定 155

4.3.4 创建三维模型 155

4.3.5 分析设置 168

4.3.6 计算结果的评价 169

4.4 介质谐振器设计 174

4.4.1 基本原理 174

4.4.2 问题描述和分析思路 175

4.4.3 参数设定 177

4.4.4 创建三维模型 177

4.4.5 设置分析 183

4.4.6 计算结果的评价 184

4.5 微波宽带功分器设计 192

4.5.1 基本原理 192

4.5.2 问题描述和分析思路 193

4.5.3 参数设定 194

4.5.4 创建三维模型 195

4.5.5 设置分析 212

4.5.6 计算结果的评价 213

4.6 微带耦合器设计 216

4.6.1 基本原理 216

4.6.2 问题描述和分析思路 217

4.6.3 参数设定 218

4.6.4 创建3D模型 218

4.6.5 设置分析 225

4.6.6 计算结果的评价 226

4.7 本章小结 232

第5章 天线仿真分析 233

5.1 对称振子天线 233

5.1.1 基本原理 233

5.1.2 问题描述和分析思路 234

5.1.3 参数设定 235

5.1.4 建立3D模型 237

5.1.5 设置分析 247

5.1.6 计算结果的评价 249

5.2 喇叭天线 253

5.2.1 基本原理 253

5.2.2 问题描述和分析思路 253

5.2.3 参数设定 254

5.2.4 建立3D模型 255

5.2.5 设置分析 265

5.2.6 计算结果的评价 266

5.3 微带贴片天线 268

5.3.1 基本原理 269

5.3.2 问题描述和分析思路 270

5.3.3 参数设定 271

5.3.4 建立3D模型 272

5.3.5 设置分析 280

5.3.6 计算结果的评价 281

5.4 吸收率测试模型 284

5.4.1 基本原理 284

5.4.2 问题描述和分析思路 284

5.4.3 参数设定 285

5.4.4 创建3D模型 286

5.4.5 设置分析 299

5.4.6 计算结果的评价 300

5.5 端射波导天线阵 304

5.5.1 基本原理 304

5.5.2 问题描述和分析思路 305

5.5.3 参数设定 306

5.5.4 创建3D模型 307

5.5.5 设置分析 314

5.5.6 计算结果的评价 315

5.6 本章小结 320

第6章 HFSS信号完整性分析 321

6.1 低压差分信号（LVDS）差分线 321

6.1.1 基本原理 321

6.1.2 问题描述和分析思路 322

6.1.3 参数设定 323

6.1.4 创建三维模型 325

6.1.5 设置分析 332

6.1.6 计算结果的评价 334

6.2 非理想接地面 341

6.2.1 基本原理 342

6.2.2 问题描述和分析思路 343

6.2.3 参数设定 343

6.2.4 创建三维模型 344

6.2.5 设置分析 353

6.2.6 计算结果的评价 355

6.3 本章小结 357

第7章 HFSS在电磁兼容中的应用 358

7.1 屏蔽体 358

7.1.1 基本原理 358

7.1.2 问题描述和分析思路 359

7.1.3 参数设定 359

7.1.4 创建三维模型 361

7.1.5 设置分析 371

7.1.6 计算结果的评价 372

7.2 散热片 376

7.2.1 基本原理 376

7.2.2 问题分析 376

7.2.3 参数设置 377

7.2.4 创建三维模型 378

7.2.5 设置分析 383

7.2.6 计算结果的评价 384

7.3 本章小结 386

第8章 HFSS分析技巧 387

8.1 求解模式的区别 387

8.2 关于求解的设置 388

8.3 HFSS建模规则 389

8.4 HFSS建模需知 389

参考文献 392