HFSS原理與工程應(yīng)用 圖書(shū)分享

《HFSS原理與工程應(yīng)用》，科學(xué)出版社出版，作者：謝擁軍 等 著。ISBN：9787030247414。該書(shū)是一本詳細(xì)介紹Ansoft HFSS軟件在微波工程中的應(yīng)用的書(shū)籍，于2009年9月1日由科學(xué)出版社出版，Ansoft當(dāng)前已被Ansys收購(gòu)，隨后Ansoft HFSS也被整合到了Ansys電磁仿真套件的Ansys Electronics Desktop (AEDT) 電子桌面環(huán)境中，如果您是在老wu的博客里下載安裝的ANSYS Electromagnetics Suite，AEDT里的HFSS操作界面與本書(shū)里介紹的HFSS的操作界面會(huì)有所出入，但HFSS的原理和仿真方法是不變的，該書(shū)依然是一本學(xué)習(xí)HFSS的很好的參考書(shū)。
書(shū)籍內(nèi)容概述本書(shū)內(nèi)容由以下五章組成：
微波理論和工程的基礎(chǔ)知識(shí)：介紹了微波技術(shù)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，包括電磁場(chǎng)的基本理論、微波工程中的網(wǎng)絡(luò)方法、微波工程中的內(nèi)問(wèn)題和外問(wèn)題等。
微波工程問(wèn)題的有限元數(shù)值計(jì)算方法：講述了電磁場(chǎng)有限元方法的基本原理，包括微波工程問(wèn)題的分析方法和數(shù)值分析方法。
Ansoft HFSS使用介紹：對(duì)軟件的界面和使用方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，幫助讀者快速上手HFSS軟件。
Ansoft HFSS軟件的計(jì)算原理和使用技巧：詳細(xì)給出了Ansoft HFSS的計(jì)算原理與使用技巧，既適合初學(xué)者入門(mén)，也能滿(mǎn)足部分高水平使用者的需求。
工程應(yīng)用實(shí)例：通過(guò)大量的工程實(shí)例，使讀者能夠熟練掌握Ansoft HFSS軟件，并對(duì)于實(shí)際工程問(wèn)題給出正確的仿真解決方案。
書(shū)籍特點(diǎn)

體系完整：書(shū)籍內(nèi)容涵蓋了從基礎(chǔ)理論到實(shí)際應(yīng)用的全過(guò)程，構(gòu)建了一個(gè)完整的學(xué)習(xí)體系。

可讀性強(qiáng)：書(shū)籍的寫(xiě)作風(fēng)格通俗易懂，適合不同層次的讀者學(xué)習(xí)。

工程應(yīng)用特色鮮明：通過(guò)豐富的工程實(shí)例，突出了HFSS軟件面向工程的解決方案。

目錄前言
第1章 微波理論和工程的基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1 電磁場(chǎng)的基本理論 1
1.1.1 麥克斯韋方程組 1
1.1.2 時(shí)諧場(chǎng)的麥克斯韋方程組 2
1.1.3波動(dòng)方程及其邊界條件 2
1.1.4 電磁波的傳播 3
1.2 微波工程中的網(wǎng)絡(luò)方法 5
1.2.1 微波傳輸線(xiàn)理論 5
1.2.2 微波網(wǎng)絡(luò)及其S參數(shù) 7
1.3 微波工程中的內(nèi)問(wèn)題 8
1.3.1 導(dǎo)波結(jié)構(gòu) 8
1.3.2微波諧振器 11
1.3.3 微波無(wú)源元件 14
1.3.4 微波內(nèi)問(wèn)題的復(fù)本征值問(wèn)題 18
1.4 微波工程中的外問(wèn)題 18
1.4.1 天線(xiàn)的分析和設(shè)計(jì) 18
1.4.2 電磁散射 24
1.5 微波系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題 24
1.6 微波周期結(jié)構(gòu)的分析方法 25
1.7 微波工程領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn) 26
第2章 微波工程問(wèn)題的有限元數(shù)值計(jì)算方法 28
2.1 微波工程問(wèn)題的分析方法 28
2.2 微波工程問(wèn)題的數(shù)值分析方法 29
2.2.1 加權(quán)殘數(shù)法的概念 29
2.2.2 基于加權(quán)殘數(shù)法的矩量法和有限元方法簡(jiǎn)介 30
2.2.3 差分法原理 31
2.2.4 基于差分法的時(shí)域有限差分法 32
2.3 有限元方法的基本原理 32
2.3.1 有限元方法的原理——從一維的例子來(lái)看其建模的過(guò)程 33
2.3.2 三維時(shí)諧場(chǎng)有限元問(wèn)題 36
2.3.3 有限元方程組的求解 40
2.3.4 有限元方程組的區(qū)域分解算法和條件數(shù)預(yù)處理技術(shù) 43
2.4 電磁內(nèi)問(wèn)題和外問(wèn)題的不同處理 43
第3章 Ansoft HFSS使用介紹 44
3.1 工作環(huán)境介紹 44
3.1.1 菜單欄 44
3.1.2 工具欄 53
3.1.3 狀態(tài)欄 53
3.1.4 工程管理窗口 54
3.1.5 屬性窗口 54
3.1.6 進(jìn)度窗口 54
3.1.7 信息管理窗口 54
3.1.8 3D模型窗口 54
3.2 建立HFSS工程的一般過(guò)程 55
第4章 Ansoft HFSS軟件的計(jì)算原理和使用技巧 57
4.1 HFSS項(xiàng)目求解分類(lèi)及過(guò)程 58
4.1.1 本征值求解和激勵(lì)求解 58
4.1.2 HFSS中S參數(shù)的定義和求解 59
4.2 HFSS項(xiàng)目的建模 63
4.2.1 HFSS軟件參數(shù)化建模的常用技巧 63
4.2.2 HFSS軟件的高級(jí)建模方法 79
4.2.3 HFSS軟件中的網(wǎng)格剖分原理 82
4.3 HFSS項(xiàng)目的激勵(lì)設(shè)置 85
4.3.1 HFSS軟件的波端口 85
4.3.2 HFSS軟件的集總端口 92
4.3.3 HFSS 軟件的 Floquct 端口 95
4.3.4 差分對(duì)激勵(lì) 95
4.3.5 磁偏置源激勵(lì) 97
4.3.6 照射波激勵(lì) 98
4.4 HFSS項(xiàng)目的邊界條件 99
4.4.1 理想導(dǎo)體邊界 99
4.4.2 理想導(dǎo)磁體邊界 100
4.4.3 阻抗邊界 100
4.4.4 輻射邊界 101
4.4.5 理想匹配層 102
4.4.6 有限導(dǎo)體邊界 104
4.4.7 對(duì)稱(chēng)邊界 104
4.4.8 主從邊界 106
4.4.9 集總KLC邊界 107
4.4.10 分層阻抗邊界 108
4.4.11 無(wú)限大地平面 108
4.4.12 網(wǎng)屏阻抗邊界條件 109
4.4.13 頻率相關(guān)的邊界和激勵(lì) 109
4.4.14 HFSS中的默認(rèn)邊界分配 110
4.5 HFSS項(xiàng)目的材料設(shè)置 110
4.5.1 相對(duì)磁導(dǎo)率 110
4.5.2 相對(duì)介電常數(shù) 110
4.5.3 電導(dǎo)率 111
4.5.4 介質(zhì)損耗角正切 111
4.5.5 磁損耗角正切 111
4.5.6 各向異性材料 111
4.6 HFSS項(xiàng)目的輻射和散射問(wèn)題設(shè)置 115
4.6.1 HFSS軟件中輻射問(wèn)題的計(jì)算方法 115
4.6.2 HFSS軟件中散射問(wèn)題的計(jì)算方法 123
4.7 HFSS項(xiàng)目的求解設(shè)置 124
4.7.1 HFSS軟件的基函數(shù)類(lèi)型 124
4.7.2 矩陣方程求解器 126
4.7.3 自適應(yīng)迭代求解分析過(guò)程 127
4.7.4 單個(gè)頻率求解和掃頻解 129
4.8 HFSS項(xiàng)目的后處理 130
4.8.1 電磁場(chǎng)矢量的求解 130
4.8.2 場(chǎng)計(jì)算器的使用 132
4.8.3 HFSS軟件提供的優(yōu)化計(jì)算功能 147
第5章 工程應(yīng)用實(shí)例 155
5.1 微波無(wú)源元件 155
5.1.1 微波濾波器 155
5.1.2 微波混合接頭 177
5.2 微波天線(xiàn) 190
5.2.1 對(duì)稱(chēng)振子 190
5.2.2 雙模圓錐喇叭 202
5.2.3 微帶貼片天線(xiàn) 210
5.2.4 波導(dǎo)縫隙陣 224
5.2.5 螺旋天線(xiàn)分析 235
5.2.6 共形天線(xiàn) 251
5.3 頻率選擇表面 268
5.3.1 設(shè)計(jì)背景 268
5.3.2 設(shè)計(jì)原理 269
5.3.3 HFSS軟件的仿真實(shí)現(xiàn) 271
5.3.4 仿真結(jié)果的分析和討論 281
5.4 信號(hào)完整性分析 282
5.4.1 信號(hào)完整性基本參數(shù)分析 283
5.4.2 PCB板信號(hào)完整性分析 293
5.4.3 對(duì)導(dǎo)出的HFSS projcct進(jìn)行仿真分析 302
5.5 大功率微波的熱分析 305
5.5.1 研究背景 305
5.5.2 鐵氧體簡(jiǎn)介及環(huán)形器設(shè)計(jì)原理 305
5.5.3 仿真設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)介 307
5.5.4 HFSS 仿真流程 308
5.5.5 cPhysicsTM 介紹 321
5.5.6 使用cPhysicsTM對(duì)環(huán)形器進(jìn)行熱及應(yīng)力分析 324
5.6 電磁兼容分析 347
5.6.1 天線(xiàn)間互耦分析 347
5.6.2 “自頂而下”的電磁兼容設(shè)計(jì)流程 353
5.7 電磁散射 360
5.8 相控陣天線(xiàn)的單元法分析及RCS計(jì)算 372
5.9 協(xié)同設(shè)計(jì)方法——LTCC器件的協(xié)同仿真 385
5.9.1 Ansoft Dcsigncr/Ncxxim 軟件簡(jiǎn)介 385
5.9.2 LTCC 技術(shù)簡(jiǎn)介 387
5.9.3 LTCC器件協(xié)同設(shè)計(jì)原理 388
5.9.4 基于HFSS和Designer協(xié)同仿真設(shè)計(jì) 390
參考文獻(xiàn) 409

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