利用hfss设计微带天线

对数周期天线hfss建模_利用Python与HFSS联合仿真设计微带天线(全文共附260多行代码)...

2020-12-25 03:19:37

本文转自原创：努力小菜籽文末有彩蛋...部分api设计参考使用了Matthew Radway在github中分享的Interact with ANSYS HFSS via the HFSS Windows COM API。地址：http://mradway.github.io/hycohanz/我们知道HFSS是...


	
本文转自原创：努力小菜籽
文末有彩蛋代码，原文链接，以及加入HFSS官方共建微信群(最后57个名额满500人)的方法。
部分api设计参考使用了Matthew Radway在github中分享的Interact with ANSYS HFSS via the HFSS Windows COM API。
地址：http://mradway.github.io/hycohanz/
我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、求解等等。由于后期可能会用到联合仿真，而大多数联合仿真的脚本都是使用的Matlab进行编程，网上也有不少现成的api，因为对python比较熟悉，且python除了数值计算其他的功能也相当强大，并且免费开源，于是决定用python写一个建模的脚本(其实是我matlab学得太烂了)，折腾了两天，终于把微带天线的模型建立与仿真的过程搞定了，当然是基于有Matthew Radway这位大牛的基础上。这个例子也是接触HFSS时手绘天线做的第一个例子，现在用代码做一遍，也是很有意思的事情。下面分享给大家。
1、连接软件
GetAppDesktop
Use:     GetAppDesktopis a function of    oAnsoftApp. This function does not take an input and it returns an object. The object is assigned to the variable   oDesktop.
Syntax:              GetAppDesktop()
Return Value:    Object.
Parameters:      None
Example:     
Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop()
给出了函数名，参数值，返回值，以及一个实例(这个帮助文档写得很不错，但是后面阅读过程中也发现了一些小错误，当然很可能是因为我用的是daoban)。这个返回值oAnsoftApp就是后面进行一系列操作要使用的对象，所有的操作的形式都是下面这样：oAnsoftApp.
python中编写了一个接口函数把这个函数封装在里面。代码如下：
from __future__ import division, print_function, unicode_literals, absolute_import
import win32com.client
def setup_interface():
    """
    Set up the COM interface to the running HFSS process.
    Returns
    -------
    oAnsoftApp : pywin32 COMObject
        Handle to the HFSS application interface
    oDesktop : pywin32 COMObject
        Handle to the HFSS desktop interface
    Examples
    --------
    >>> import Hyphasis as hfss
    >>> [oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()
    """
    # I'm still looking for a better way to do this.  This attaches to an 
    # existing HFSS process instead of creating a new one.  I would highly 
    # prefer that a new process is created.  Apparently 
    # win32com.client.DispatchEx() doesn't work here either.
    oAnsoftApp = win32com.client.Dispatch('AnsoftHfss.HfssScriptInterface')
    oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop()
    return [oAnsoftApp, oDesktop]
作者用了win32com.client.Dispatch()这个函数，这个函数是专门用来连接接口的，返回值中的那个oDesktop就是生成的对象。
实际调用代码：[oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()
2、新建一个project
oProject = hfss.new_project(oDesktop)
这里就是用了上面生成的oDesktop对象新建了一个object，具体查阅help文档和编写api的工作和上一步一致，并且平时使用时直接使用接口调用即可。注意，下面进行的操作都在这个project中，所以下面操作的对象就是oProject了。这个时候HFSS里应该长这样了。
3、保存project
养成良好习惯，新建的文件之后先保存，在编写过程中因为没有先保存，生成了一堆临时文件，挺讨厌的。这个传人的参数可以包含路径。
hfss.save_as_project(oDesktop,"E:/dj/test/microstrip_antenna.hfss")
4、新建一个design
这里传人的参数为design的名字，设计模式。
oDesign = hfss.insert_design(oProject, "HFSSDesign1", "DrivenModal")
新建完成后发现和我们手动操作是一样的。
5、建立模型
教程中首先新建了一个地板，并设置为PEC。这里也分别调用了这两个函数，尺寸可以用字符串输入，很方便灵活，不需要自己转换为一堆小数点的数字。设置PEC表面首先需要获得平面的faceid，再给这个表面设置边界条件。
raw_input('Press "Enter" to draw a ground plane>')
ground = hfss.create_rectangle(
    oEditor,   
    "-45mm", 
    "-45mm", 
    0,
    "90mm", 
    "90mm",
    Name='ground',
    Transparency=0.8)
raw_input('Press "Enter" to assign a PerfectE boundary condition on the ground.>')
ground_faceid=[]
ground_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, ground, 0, 0, 0)
print ground_faceidnum
ground_faceid.append(ground_faceidnum)
hfss.assign_perfect_e(oDesign, "ground", ground_faceid)
由于建模过程比较类似，这里就不逐个给出了，模型建立完毕如下图(包括了设置边界条件和设置端口)：
6、设置求解和扫频
这里求解函数传人了中心频点；扫频传入了扫频方式，起始频率和终止频率，频率间隔。
raw_input('Press "Enter" to insert analysis setup.>')  
setuplist=[]
setupname = hfss.insert_analysis_setup(oDesign, 2.45)
setuplist.append(setupname) 
raw_input('Press "Enter" to insert frequency sweep.>')  
hfss.insert_frequency_sweep(oDesign,
                            setupname,
                            "Sweep1",
                            1.5,
                            3.5,
                            0.1,
                            IsEnabled=True,
                            SetupType="LinearStep",
                            Type="Discrete",
                            SaveFields=True,
                            ExtrapToDC=False)
7、求解
对于每个setup进行求解。是不是和手动操作是一样的？
hfss.solve(oDesign,setuplist)
8、退出HFSS
hfss.quit_application(oDesktop)
结束语：
今天暂时研究到这儿，还有很多比如查看求解完成后的驻波、增益曲线等等还有设置主从边界啦很多的api还没有编写，有时间会继续完善。
做了个有趣的小玩意儿，分享给大家~
完整主函数源码(api部分还不是很完整，哦，相当不完整，就先不给出了)：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri Apr 22 14:29:38 2016
@author: DJ
"""
from __future__ import division
import hycohanz as hfss
raw_input('Press "Enter" to connect to HFSS.>')
[oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()
raw_input('Press "Enter" to create a new project.>')
oProject = hfss.new_project(oDesktop)
raw_input('Press "Enter" to save the project.>') 
hfss.save_as_project(oDesktop,"E:/dj/test/microstrip_antenna.hfss")
raw_input('Press "Enter" to insert a new DrivenModal design named HFSSDesign1.>')
oDesign = hfss.insert_design(oProject, "HFSSDesign1", "DrivenModal")
raw_input('Press "Enter" to set the active editor to "3D Modeler" (The default and only known correct value).>')
oEditor = hfss.set_active_editor(oDesign)
raw_input('Press "Enter" to draw a ground plane>')
ground = hfss.create_rectangle(
    oEditor,   
    "-45mm", 
    "-45mm", 
    0,
    "90mm", 
    "90mm",
    Name='ground',
    Transparency=0.8)
raw_input('Press "Enter" to assign a PerfectE boundary condition on the ground.>')
ground_faceid=[]
ground_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, ground, 0, 0, 0)
print ground_faceidnum
ground_faceid.append(ground_faceidnum)
hfss.assign_perfect_e(oDesign, "ground", ground_faceid)
raw_input('Press "Enter" to insert some substrate properties into the design.>')
hfss.add_property(oDesign, "w", hfss.Expression("80mm"))
hfss.add_property(oDesign, "h", hfss.Expression("5mm"))
raw_input('Press "Enter" to draw a substrate using the properties.>')
substrate = hfss.create_box(
    oEditor,   
    -hfss.Expression("w")/2, 
    -hfss.Expression("w")/2, 
    0,
    hfss.Expression("w"), 
    hfss.Expression("w"),
    hfss.Expression("h"),
    Name='substrate',
    Transparency=0.8)
raw_input('''Press "Enter" to change the substrate's material to Rogers 4003>''')
hfss.assign_material(oEditor, [substrate], MaterialName="Rogers RO4003 (tm)")
raw_input('Press "Enter" to insert some patch properties into the design.>')
hfss.add_property(oDesign, "w_p", hfss.Expression("31.0mm"))
hfss.add_property(oDesign, "l_p", hfss.Expression("41.4mm"))
raw_input('Press "Enter" to draw a patch>')
patch = hfss.create_rectangle(
    oEditor,   
    -hfss.Expression("w_p")/2, 
    -hfss.Expression("l_p")/2, 
    hfss.Expression("h"),
    hfss.Expression("w_p"), 
    hfss.Expression("l_p"),
    Name='patch',
    Transparency=0.8)
raw_input('Press "Enter" to assign a PerfectE boundary condition on the patch.>')
patch_faceid=[]
print hfss.Expression("h")
patch_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, patch, 0, 0, 0.005) #hardcode!!
#print ground_faceidnum
patch_faceid.append(patch_faceidnum)
hfss.assign_perfect_e(oDesign, "patch", patch_faceid)
raw_input('Press "Enter" to draw a Coaxial core>')
Coaxial_core = hfss.create_cylinder(
    oEditor,   
    "9.5mm", 
    0, 
    0,
    "0.5mm", 
    "5mm",
    Name='Coaxial_core',
    Transparency=0.8)
raw_input('''Press "Enter" to change the Coaxial_core's material to copper>''')
hfss.assign_material(oEditor, [Coaxial_core], MaterialName="copper")
raw_input('Press "Enter" to draw a Signal transmission port>')
port = hfss.create_circle(
    oEditor,   
    "9.5mm", 
    0, 
    0,
    "1.5mm", 
    Name='port',
    Transparency=0.8)
raw_input('Press "Enter" to subtract the transmission port from the ground.>')
hfss.subtract(oEditor, [ground], [port], KeepOriginals=True)
raw_input('Press "Enter" to draw an air box>')
air = hfss.create_box(
    oEditor,   
    '-80mm', 
    '-80mm', 
    0,
    '160mm', 
    '160mm',
    '75mm',
    Name='air',
    Transparency=0.8)
raw_input('Press "Enter" to assign a Radiation boundary condition for the air box.>')
air_objectid=[]
air_objectidnum = hfss.get_object_id_by_name(oEditor, "air")
#print ground_faceidnum
air_objectid.append(air_objectidnum)
print air_objectid
hfss.assign_radiation(oDesign, objectname=['air'], Name='Air')
raw_input('Press "Enter" to assign a lumped port on the port.>')
port_faceid=[]
port_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, port, "9.5mm", 0, 0) #hardcode!!
#print port_faceidnum
port_faceid.append(port_faceidnum)
hfss.assign_lumpedport_multimode(oDesign, "port", port_faceid,["10mm","0mm","0mm"],["11mm","0mm","0mm"])
raw_input('Press "Enter" to insert analysis setup.>')  
setuplist=[]
setupname = hfss.insert_analysis_setup(oDesign, 2.45)
setuplist.append(setupname) 
raw_input('Press "Enter" to insert frequency sweep.>')  
hfss.insert_frequency_sweep(oDesign,
                            setupname,
                            "Sweep1",
                            1.5,
                            3.5,
                            0.1,
                            IsEnabled=True,
                            SetupType="LinearStep",
                            Type="Discrete",
                            SaveFields=True,
                            ExtrapToDC=False)
raw_input('Press "Enter" to solve the setup.>') 
hfss.solve(oDesign,setuplist)
raw_input('Press "Enter" to quit HFSS.>')
hfss.quit_application(oDesktop)
del oEditor
del oDesign
del oProject
del oDesktop
del oAnsoftApp
版权声明：本文为CSDN博主「努力小菜籽」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。原文链接：https://blog.csdn.net/sinat_31360161/article/details/51226894
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利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线

万次阅读 2016-04-23 17:22:54

说明：本文中的微带线设计案例来自李明洋老师的《HFSS电磁仿真设计应用详解》一书的第10章----HFSS微带天线设计实例。部分api设计参考使用了Matthew Radway在github中分享的Interact with ANSYS HFSS via the HFSS ...

说明：本文中的微带线设计案例来自李明洋老师的《HFSS电磁仿真设计应用详解》一书的第10章----HFSS微带天线设计实例。
部分api设计参考使用了Matthew Radway在github中分享的Interact with ANSYS HFSS via the HFSS Windows COM API。地址：http://mradway.github.io/hycohanz/


我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、求解等等。由于后期可能会用到联合仿真，而大多数联合仿真的脚本都是使用的Matlab进行编程，网上也有不少现成的api，因为对python比较熟悉，且python除了数值计算其他的功能也相当强大，并且免费开源，于是决定用python写一个建模的脚本（其实是我matlab学得太烂了），折腾了两天，终于把微带天线的模型建立与仿真的过程搞定了，当然是基于有Matthew
 Radway这位大牛的基础上。这个例子也是接触HFSS时手绘天线做的第一个例子，现在用代码做一遍，也是很有意思的事情。下面分享给大家。
1、连接软件
第一步当然要用脚本实现打开软件了。关于这个步骤，HFSS帮助文档中是这样写的

GetAppDesktop


Use:     GetAppDesktopis a function of
   oAnsoftApp. This function does not take an input and it returns an object. The object is assigned to the variable   oDesktop.
Syntax:              GetAppDesktop()
Return Value:    Object.
Parameters:      None
Example:     
Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop()
给出了函数名，参数值，返回值，以及一个实例（这个帮助文档写得很不错，但是后面阅读过程中也发现了一些小错误，当然很可能是因为我用的是daoban）。这个返回值oAnsoftApp就是后面进行一系列操作要使用的对象，所有的操作的形式都是下面这样：
oAnsoftApp.<CommandName> <args>

python中编写了一个接口函数把这个函数封装在里面。代码如下（不是我写的）：

from __future__ import division, print_function, unicode_literals, absolute_import

import win32com.client

def setup_interface():
    """
    Set up the COM interface to the running HFSS process.
    
    Returns
    -------
    oAnsoftApp : pywin32 COMObject
        Handle to the HFSS application interface
    oDesktop : pywin32 COMObject
        Handle to the HFSS desktop interface
    
    Examples
    --------
    >>> import Hyphasis as hfss
    >>> [oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()
    
    """
    # I'm still looking for a better way to do this.  This attaches to an 
    # existing HFSS process instead of creating a new one.  I would highly 
    # prefer that a new process is created.  Apparently 
    # win32com.client.DispatchEx() doesn't work here either.
    oAnsoftApp = win32com.client.Dispatch('AnsoftHfss.HfssScriptInterface')

    oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop()

    return [oAnsoftApp, oDesktop]作者用了win32com.client.Dispatch()这个函数，这个函数是专门用来连接接口的，返回值中的那个oDesktop就是生成的对象。

实际调用代码：

[oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()



2、新建一个project

oProject = hfss.new_project(oDesktop)


这里就是用了上面生成的oDesktop对象新建了一个object，具体查阅help文档和编写api的工作和上一步一致，并且平时使用时直接使用接口调用即可。注意，下面进行的操作都在这个project中，所以下面操作的对象就是oProject了。这个时候HFSS里应该长这样了。




3、保存project
养成良好习惯，新建的文件之后先保存，在编写过程中因为没有先保存，生成了一堆临时文件，挺讨厌的。这个传人的参数可以包含路径。

hfss.save_as_project(oDesktop,"E:/dj/test/microstrip_antenna.hfss")


4、新建一个design

这里传人的参数为design的名字，设计模式。

oDesign = hfss.insert_design(oProject, "HFSSDesign1", "DrivenModal")新建完成后发现和我们手动操作是一样的。




5、建立模型
教程中首先新建了一个地板，并设置为PEC。这里也分别调用了这两个函数，尺寸可以用字符串输入，很方便灵活，不需要自己转换为一堆小数点的数字。设置PEC表面首先需要获得平面的faceid，再给这个表面设置边界条件。

raw_input('Press "Enter" to draw a ground plane>')

ground = hfss.create_rectangle(
    oEditor,   
    "-45mm", 
    "-45mm", 
    0,
    "90mm", 
    "90mm",
    Name='ground',
    Transparency=0.8)

raw_input('Press "Enter" to assign a PerfectE boundary condition on the ground.>')
ground_faceid=[]
ground_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, ground, 0, 0, 0)
print ground_faceidnum
ground_faceid.append(ground_faceidnum)
hfss.assign_perfect_e(oDesign, "ground", ground_faceid)由于建模过程比较类似，这里就不逐个给出了，模型建立完毕如下图（包括了设置边界条件和设置端口）：




6、设置求解和扫频
这里求解函数传人了中心频点；扫频传入了扫频方式，起始频率和终止频率，频率间隔。

raw_input('Press "Enter" to insert analysis setup.>')  

setuplist=[]

setupname = hfss.insert_analysis_setup(oDesign, 2.45)

setuplist.append(setupname) 

raw_input('Press "Enter" to insert frequency sweep.>')  

hfss.insert_frequency_sweep(oDesign,
                            setupname,
                            "Sweep1",
                            1.5,
                            3.5,
                            0.1,
                            IsEnabled=True,
                            SetupType="LinearStep",
                            Type="Discrete",
                            SaveFields=True,
                            ExtrapToDC=False)


7、求解

对于每个setup进行求解。是不是和手动操作是一样的？

hfss.solve(oDesign,setuplist)



8、退出HFSS

hfss.quit_application(oDesktop)



结束语：
今天暂时研究到这儿，还有很多比如查看求解完成后的驻波、增益曲线等等还有设置主从边界啦很多的api还没有编写，有时间会继续完善。
做了个有趣的小玩意儿，分享给大家~


完整主函数源码（api部分还不是很完整，哦，相当不完整，就先不给出了）：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri Apr 22 14:29:38 2016

@author: DJ
"""

from __future__ import division

import hycohanz as hfss

raw_input('Press "Enter" to connect to HFSS.>')

[oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()

raw_input('Press "Enter" to create a new project.>')

oProject = hfss.new_project(oDesktop)

raw_input('Press "Enter" to save the project.>') 

hfss.save_as_project(oDesktop,"E:/dj/test/microstrip_antenna.hfss")

raw_input('Press "Enter" to insert a new DrivenModal design named HFSSDesign1.>')

oDesign = hfss.insert_design(oProject, "HFSSDesign1", "DrivenModal")

raw_input('Press "Enter" to set the active editor to "3D Modeler" (The default and only known correct value).>')

oEditor = hfss.set_active_editor(oDesign)

raw_input('Press "Enter" to draw a ground plane>')

ground = hfss.create_rectangle(
    oEditor,   
    "-45mm", 
    "-45mm", 
    0,
    "90mm", 
    "90mm",
    Name='ground',
    Transparency=0.8)

raw_input('Press "Enter" to assign a PerfectE boundary condition on the ground.>')
ground_faceid=[]
ground_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, ground, 0, 0, 0)
print ground_faceidnum
ground_faceid.append(ground_faceidnum)
hfss.assign_perfect_e(oDesign, "ground", ground_faceid)
    
raw_input('Press "Enter" to insert some substrate properties into the design.>')

hfss.add_property(oDesign, "w", hfss.Expression("80mm"))
hfss.add_property(oDesign, "h", hfss.Expression("5mm"))

raw_input('Press "Enter" to draw a substrate using the properties.>')

substrate = hfss.create_box(
    oEditor,   
    -hfss.Expression("w")/2, 
    -hfss.Expression("w")/2, 
    0,
    hfss.Expression("w"), 
    hfss.Expression("w"),
    hfss.Expression("h"),
    Name='substrate',
    Transparency=0.8)
    
raw_input('''Press "Enter" to change the substrate's material to Rogers 4003>''')

hfss.assign_material(oEditor, [substrate], MaterialName="Rogers RO4003 (tm)")

raw_input('Press "Enter" to insert some patch properties into the design.>')

hfss.add_property(oDesign, "w_p", hfss.Expression("31.0mm"))
hfss.add_property(oDesign, "l_p", hfss.Expression("41.4mm"))

raw_input('Press "Enter" to draw a patch>')

patch = hfss.create_rectangle(
    oEditor,   
    -hfss.Expression("w_p")/2, 
    -hfss.Expression("l_p")/2, 
    hfss.Expression("h"),
    hfss.Expression("w_p"), 
    hfss.Expression("l_p"),
    Name='patch',
    Transparency=0.8)

raw_input('Press "Enter" to assign a PerfectE boundary condition on the patch.>')
patch_faceid=[]
print hfss.Expression("h")
patch_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, patch, 0, 0, 0.005) #hardcode!!
#print ground_faceidnum
patch_faceid.append(patch_faceidnum)
hfss.assign_perfect_e(oDesign, "patch", patch_faceid)

raw_input('Press "Enter" to draw a Coaxial core>')

Coaxial_core = hfss.create_cylinder(
    oEditor,   
    "9.5mm", 
    0, 
    0,
    "0.5mm", 
    "5mm",
    Name='Coaxial_core',
    Transparency=0.8)
    
raw_input('''Press "Enter" to change the Coaxial_core's material to copper>''')

hfss.assign_material(oEditor, [Coaxial_core], MaterialName="copper")

raw_input('Press "Enter" to draw a Signal transmission port>')

port = hfss.create_circle(
    oEditor,   
    "9.5mm", 
    0, 
    0,
    "1.5mm", 
    Name='port',
    Transparency=0.8)

raw_input('Press "Enter" to subtract the transmission port from the ground.>')

hfss.subtract(oEditor, [ground], [port], KeepOriginals=True)

raw_input('Press "Enter" to draw an air box>')

air = hfss.create_box(
    oEditor,   
    '-80mm', 
    '-80mm', 
    0,
    '160mm', 
    '160mm',
    '75mm',
    Name='air',
    Transparency=0.8)
    
raw_input('Press "Enter" to assign a Radiation boundary condition for the air box.>')
air_objectid=[]
air_objectidnum = hfss.get_object_id_by_name(oEditor, "air")
#print ground_faceidnum
air_objectid.append(air_objectidnum)
print air_objectid
hfss.assign_radiation(oDesign, objectname=['air'], Name='Air')

raw_input('Press "Enter" to assign a lumped port on the port.>')

port_faceid=[]

port_faceidnum = hfss.get_face_by_position(oEditor, port, "9.5mm", 0, 0) #hardcode!!
#print port_faceidnum
port_faceid.append(port_faceidnum)
hfss.assign_lumpedport_multimode(oDesign, "port", port_faceid,["10mm","0mm","0mm"],["11mm","0mm","0mm"])

raw_input('Press "Enter" to insert analysis setup.>')  

setuplist=[]

setupname = hfss.insert_analysis_setup(oDesign, 2.45)

setuplist.append(setupname) 

raw_input('Press "Enter" to insert frequency sweep.>')  

hfss.insert_frequency_sweep(oDesign,
                            setupname,
                            "Sweep1",
                            1.5,
                            3.5,
                            0.1,
                            IsEnabled=True,
                            SetupType="LinearStep",
                            Type="Discrete",
                            SaveFields=True,
                            ExtrapToDC=False)

raw_input('Press "Enter" to solve the setup.>') 

hfss.solve(oDesign,setuplist)

raw_input('Press "Enter" to quit HFSS.>')

hfss.quit_application(oDesktop)

del oEditor
del oDesign
del oProject
del oDesktop
del oAnsoftApp

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hfss和python_利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线！

2020-12-04 19:27:56

原标题：利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线！我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、...

原标题：利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线！
我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、求解等等。由于后期可能会用到联合仿真，而大多数联合仿真的脚本都是使用的Matlab进行编程，网上也有不少现成的api，因为对python比较熟悉，且python除了数值计算其他的功能也相当强大，并且免费开源，于是决定用python写一个建模的脚本(其实是我matlab学得太烂了)，折腾了两天，终于把微带天线的模型建立与仿真的过程搞定了，当然是基于有Matthew Radway这位大牛的基础上。这个例子也是接触HFSS时手绘天线做的第一个例子，现在用代码做一遍，也是很有意思的事情。下面分享给大家。
1、连接软件
第一步当然要用脚本实现打开软件了。关于这个步骤，HFSS帮助文档中是这样写的
GetAppDesktop
Use:GetAppDesktopis a function of oAnsoftApp. This function does not take an input and it returns an object. The object is assigned to the variable oDesktop.
Syntax:GetAppDesktop()
Return Value:Object.
Parameters:None
Example:
Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop()
给出了函数名，参数值，返回值，以及一个实例(这个帮助文档写得很不错，但是后面阅读过程中也发现了一些小错误，当然很可能是因为我用的是daoban)。这个返回值oAnsoftApp就是后面进行一系列操作要使用的对象，所有的操作的形式都是下面这样：
oAnsoftApp. 
python中编写了一个接口函数把这个函数封装在里面。代码如下(不是我写的)：
作者用了win32com.client.Dispatch()这个函数，这个函数是专门用来连接接口的，返回值中的那个oDesktop就是生成的对象。
实际调用代码：
[oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()
2、新建一个project
oProject = hfss.new_project(oDesktop)
这里就是用了上面生成的oDesktop对象新建了一个object，具体查阅help文档和编写api的工作和上一步一致，并且平时使用时直接使用接口调用即可。注意，下面进行的操作都在这个project中，所以下面操作的对象就是oProject了。这个时候HFSS里应该长这样了。
3、保存project
养成良好习惯，新建的文件之后先保存，在编写过程中因为没有先保存，生成了一堆临时文件，挺讨厌的。这个传人的参数可以包含路径。
hfss.save_as_project(oDesktop,"E:/dj/test/microstrip_antenna.hfss")
4、新建一个design
这里传人的参数为design的名字，设计模式。
oDesign = hfss.insert_design(oProject, "HFSSDesign1", "DrivenModal")
新建完成后发现和我们手动操作是一样的。
5、建立模型
教程中首先新建了一个地板，并设置为PEC。这里也分别调用了这两个函数，尺寸可以用字符串输入，很方便灵活，不需要自己转换为一堆小数点的数字。设置PEC表面首先需要获得平面的faceid，再给这个表面设置边界条件。
由于建模过程比较类似，这里就不逐个给出了，模型建立完毕如下图(包括了设置边界条件和设置端口)：
6、设置求解和扫频
这里求解函数传人了中心频点；扫频传入了扫频方式，起始频率和终止频率，频率间隔。
7、求解
对于每个setup进行求解。是不是和手动操作是一样的？
hfss.solve(oDesign,setuplist)
8、退出HFSS
hfss.quit_application(oDesktop)
结束语：今天暂时研究到这儿，还有很多比如查看求解完成后的驻波、增益曲线等等还有设置主从边界啦很多的api还没有编写，有时间会继续完善。
做了个有趣的小玩意儿，分享给大家~
完整主函数源码(api部分还不是很完整，哦，相当不完整，就先不给出了)：
进群“960410445” 即可获取书十套PDF！
说明：本文中的微带线设计案例来自李明洋老师的《HFSS电磁仿真设计应用详解》一书的第10章----HFSS微带天线设计实例。
部分api设计参考使用了Matthew Radway在github中分享的Interact with ANSYS HFSS via the HFSS Windows COM API。地址：http://mradway.github.io/hycohanz/返回搜狐，查看更多
责任编辑：

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hfss和python_利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线（附详细代码）

2020-12-04 19:28:03

原标题：利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线(附详细代码)我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现...

原标题：利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线(附详细代码)
我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、求解等等。由于后期可能会用到联合仿真，而大多数联合仿真的脚本都是使用的Matlab进行编程，网上也有不少现成的api，因为对python比较熟悉，且python除了数值计算其他的功能也相当强大，并且免费开源，于是决定用python写一个建模的脚本(其实是我matlab学得太烂了)，折腾了两天，终于把微带天线的模型建立与仿真的过程搞定了，当然是基于有Matthew Radway这位大牛的基础上。这个例子也是接触HFSS时手绘天线做的第一个例子，现在用代码做一遍，也是很有意思的事情。下面分享给大家。
1、连接软件
第一步当然要用脚本实现打开软件了。关于这个步骤，HFSS帮助文档中是这样写的
GetAppDesktop
Use:GetAppDesktopis a function of oAnsoftApp. This function does not take an input and it returns an object. The object is assigned to the variable oDesktop.
Syntax:GetAppDesktop()
Return Value:Object.
Parameters:None
Example:
Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop()
给出了函数名，参数值，返回值，以及一个实例(这个帮助文档写得很不错，但是后面阅读过程中也发现了一些小错误，当然很可能是因为我用的是daoban)。这个返回值oAnsoftApp就是后面进行一系列操作要使用的对象，所有的操作的形式都是下面这样：
oAnsoftApp.
python中编写了一个接口函数把这个函数封装在里面。代码如下(不是我写的)：
作者用了win32com.client.Dispatch()这个函数，这个函数是专门用来连接接口的，返回值中的那个oDesktop就是生成的对象。
实际调用代码：
[oAnsoftApp, oDesktop] = hfss.setup_interface()
2、新建一个project
oProject = hfss.new_project(oDesktop)
这里就是用了上面生成的oDesktop对象新建了一个object，具体查阅help文档和编写api的工作和上一步一致，并且平时使用时直接使用接口调用即可。注意，下面进行的操作都在这个project中，所以下面操作的对象就是oProject了。这个时候HFSS里应该长这样了。
3、保存project
养成良好习惯，新建的文件之后先保存，在编写过程中因为没有先保存，生成了一堆临时文件，挺讨厌的。这个传人的参数可以包含路径。
hfss.save_as_project(oDesktop,"E:/dj/test/microstrip_antenna.hfss")
4、新建一个design
这里传人的参数为design的名字，设计模式。
oDesign = hfss.insert_design(oProject, "HFSSDesign1", "DrivenModal")
新建完成后发现和我们手动操作是一样的。
5、建立模型
教程中首先新建了一个地板，并设置为PEC。这里也分别调用了这两个函数，尺寸可以用字符串输入，很方便灵活，不需要自己转换为一堆小数点的数字。设置PEC表面首先需要获得平面的faceid，再给这个表面设置边界条件。
由于建模过程比较类似，这里就不逐个给出了，模型建立完毕如下图(包括了设置边界条件和设置端口)：
6、设置求解和扫频
这里求解函数传人了中心频点；扫频传入了扫频方式，起始频率和终止频率，频率间隔。
7、求解
对于每个setup进行求解。是不是和手动操作是一样的？
hfss.solve(oDesign,setuplist)
8、退出HFSS
hfss.quit_application(oDesktop)
结束语：今天暂时研究到这儿，还有很多比如查看求解完成后的驻波、增益曲线等等还有设置主从边界啦很多的api还没有编写，有时间会继续完善。
做了个有趣的小玩意儿，分享给大家~
完整主函数源码(api部分还不是很完整，哦，相当不完整，就先不给出了)：
说明：本文中的微带线设计案例来自李明洋老师的《HFSS电磁仿真设计应用详解》一书的第10章----HFSS微带天线设计实例。
部分api设计参考使用了Matthew Radway在github中分享的Interact with ANSYS HFSS via the HFSS Windows COM API。地址：http://mradway.github.io/hycohanz/
作者：努力小菜籽
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hfss和python_利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线
2020-12-04 19:27:59
我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、求解等等。由于后期可能会用到联合仿真，而大多数联合...
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hfss matlab联合仿真_利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线
2020-11-25 02:13:46
前言这篇文章是我在网上看到，几乎未做任何编辑转过来的。...我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，...
收起
python电路仿真_利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线
2020-12-04 19:21:41
我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、求解等等。由于后期可能会用到联合仿真，而大多数联合...
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hfss仿真时间过长怎么解决_利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线
2021-01-16 10:27:57
前言这篇文章是我在网上看到，几乎未做任何编辑转过来的。...我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，...
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python 函数返回值是object_利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线！
2020-12-30 14:24:11
我们知道HFSS是一款电磁仿真商用软件，用其进行天线的设计十分方便。而该软件也预留了可以运行脚本的接口，使用者可以使用脚本对软件进行控制，实现模型的建立、求解等等。由于后期可能会用到联合仿真，而大多数联合...
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人工智能微带天线
2018-04-16 21:57:17
1、利用电磁软件Ansoft HFSS设计一款微带天线。 2、使用HFSS设计中心频率为2.45GHZ的矩形微带天线，并给出天线参数。介质基片采用厚度为1.6mm的RF4环氧树脂板，天线馈电方式为微带线馈电。
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微带天线的设计和阻抗匹配
2010-05-15 10:40:12
介绍了设计中心频率为800 MHz 矩形微带天线的整个流程,首先根据矩形微带天线设计公式计算出天线参数,然后在Ansof t 公司的仿真软件HFSS 中建立天线模型并对其仿真,通过调整天线模型得到最佳的天线参数使天线特性符合...
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小型宽带微带天线的设计研究
2021-01-19 23:29:34
基于微带天线理论及单极天线的典型结构，改变三维结构、平面形状及介质的宽度，设计出一种新型的小型天线。考虑到影响天线特性的相关因素，利用HFSS11软件进行仿真优化，结果表明，该天线大小仅为16 mm×17 mm，绝对...
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侧馈矩形微带天线设计与分析
2018-03-12 15:38:21
主要是设计出设计具有一种具有低阻抗特性的侧馈矩形微带天线。该天线中心频率2.37GHZ~2.43GHZ频段范围内，介质基片采用厚度为1.6mm的FR4环氧树脂板，天线的馈电方式为微带线馈电。利用HFSS做出仿真。
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通信与网络中的新型宽频带E型微带天线的设计方案
2020-10-21 04:42:36
0 引言　微带天线具有体积小、重量轻、易馈电、易与载体共形等优点，广泛直用于测量和通信各个领域。...利用HFSS模拟仿真以及实测结果表明，这种天线在工作于4.25～5.366 GHz时，其相对带宽达到了23.2
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微带贴片天线HFSS仿真
2018-08-01 15:59:13
微波设计，利用HFSS软件仿真微带贴片天线，此为扇形天线。附有报告包括建模的详细步骤和结果，可依此自行修改。非常详细。
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GPS双频圆极化微带天线的设计 (2011年)
2021-05-13 05:12:37
设计了一种新型测量型GPS微带天线.这种天线采用双层贴片结构的形式,上下两层贴片均采用了均匀分布的四馈点馈电方案,在要求的带宽内满足双频(L1 /L2)圆极化特性的同时实现了小型化.采用对天线贴片切角和添加短截线的...
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GPS双频圆极化微带天线的设计
2013-09-21 22:15:49
设计了一种新型测量型GPS 微带天线．这种天线采用双层贴片结构的形式，上下两层贴片均采用了均匀分布的四馈点馈电方案，在要求的带宽内满足双频( L1 /L2 ) 圆极化特性的同时实现了小型化．采用对天线贴片切角和 ...
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论文研究-一种宽频带四单元微带天线阵设计.pdf
2019-07-22 18:26:22
使用三维电磁场仿真软件（Ansoft HFSS）对微带天线进行仿真优化,仿真结果表明，天线单元性能良好，相对阻抗带宽（S11≤-10 dB）为8.5%，增益为8.05 dB。四单元天线阵列相对阻抗带宽（S11≤-10 dB）达到16.6%,增益为...
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交叉极化
HFSS的4元平面微带阵列天线的设计
2013-04-12 12:47:21
以微带阵列天线的空腔模型...利用HFSS宏定义优化了天线的尺寸参教，通过数据后处理得出了驻波比、反射系数、增益方向Iit和电场方向图等曲线。仿真设计结果表明，该4元微带阵列天线各项性能良好．满足天线工程的需要。
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一种频率可重构圆极化微带天线的设计
2020-07-20 09:45:04
提出了一种新型频率可重构圆极化微带贴片天线的设计。采用一种方环形贴片结构，在贴片对称缝隙中添加4个RF MEMS开关，通过调节开关的通断来实现对天线频率的可重构。同时天线采用4馈点馈电来实现右旋圆极化波,并利用...
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运用AnsoftHFSS设计圆极化微带天线阵
2010-06-07 16:39:35
本文介绍了一种工作频率为2143 GHz 的圆极化四单元矩形微带天线阵的设计方法。通过对天线单元采用正交馈电激励起两个极化方向正交的、幅度相等的、相位相差90°的线极化波从而使天线单元获得圆极化波。在利用圆极化...
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收发分频双线极化微带天线的应用分析
2020-10-22 00:53:24
给出了一种收发分频双线极化层叠型微带贴片天线的设计方法，利用双层贴片谐振于不同的频率来实现双频，通过在贴片的相互垂直方向上馈电来实现双线极化，从而在收发频段上实现双线极化。本设计采用HFSS电磁仿真软件对...
收起
同轴探针微带贴片天线
2011-08-31 10:30:53
利用HFSS进行了微带天线的设计仿真，给出了具体的操作过程和仿真结果。
收起
微带偶极子天线的小型化改进设计
2020-06-23 17:35:01
基于传统的偶极振子天线的原理和结构特点,结合微带天线的优势,改进设计了一种中心工作频率为2.45GHz的微带贴片偶极子天线,缩小了天线尺寸。设计过程中使用Ansoft HFSS软件搭建天线的模型并进行仿真。制作的天线利用...
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基于双三角形谐振环结构左手材料的矩形微带贴片天线
2020-04-22 23:24:47
设计了一种双三角形谐振环结构的左手材料,通过理论计算和仿真...利用HFSS仿真软件对比了加载左手材料前后矩形贴片微带天线的性能,仿真结果表明,左手材料的加载提高了天线的带宽,增大了天线的增益,有效地抑制了旁瓣。
收起
一种微带贴片对数周期天线的改进设计 *
2021-01-21 15:48:33
基于传统的对数周期偶极子天线的原理和结构特点，结合微带天线的优势，改进设计了一种工作在1.2～3.2 GHz的以楔形夹角相连的16单元微带贴片对数周期单极子天线。利用VB软件设计了一款天线计算器，方便了天线尺寸参数...
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对数周期天线hfss建模_利用Python与HFSS联合仿真设计微带天线(全文共附260多行代码)...

利用Python与HFSS联合仿真设计一个微带天线

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