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软件应用--matlab与hfss协同仿真HFSS-MATLAB-API

微波工程仿真

2024-07-19

导读：matlab可以编辑vbs脚本，而HFSS可以用vbs脚本建模，hfss仿真结果导出的数据可以在matlab调

matlab可以编辑vbs脚本，而HFSS可以用vbs脚本建模，hfss仿真结果导出的数据可以在matlab调用，根据数据的分析可以再改进hfss的建模，这样两个软件就可以协同工作提高用户的工作效率。

前言

上一节分析了hfss脚本录制功能，对hfss的vbs代码做了分析。这节对matlab-hfss-api分析。通过参考两者可以方便自己定制符合需求的api。

HFSS-MATLAB-API是一个基于MATLAB的接口,专为ANSYS HFSS设计。该项目旨在简化HFSS与MATLAB之间的交互。

这里分享的是Vijay Ramasami (rvc@ku.edu)的项目。

HFSS-MATLAB-API是一个工具库，该库是MATLAB通过使用HFSS script接口控制HFSS的执行的。这个工具库提供了一系列的MATLAB函数。这些函数可以通过生成需要的HFSS script来创建3D模型。一旦通过这种方式生成一个script，就可以在HFSS中执行它并产生相应的3D模型，按设置计算相应问题和将结果数据输出。

HFSS-Matlab

As shown below👇

matlab函数

HFSS-MATLAB-API工具库提供了一系列的MATLAB函数。

下面以示例中的dipole模型举例，

结合hfss生成的脚本，可以看到每个常用的函数都有对应的m文件独立出来的模块。

需要使用时，可直接调用，根据需求输入参数就可直接使用。

生成的偶极子模型

代码解析

先创建一个vbs的文件

tmpScriptFile = 'dipole_example.vbs';% Create a new temporary HFSS script file.fid = fopen(tmpScriptFile, 'wt');

1、创建工程

% Create a new HFSS Project and insert a new design.  hfssNewProject(fid);

2、插入hfss design

  hfssInsertDesign(fid, 'without_balun');

3、创建模型、设置材料

% Create the Dipole.  hfssDipole(fid, 'Dipole', 'X', [0, 0, 0], L, 2*aRad, gapL, 'meter');

4、创建边界条件、激励等

% Assign PE boundary to the antenna elements.  hfssAssignPE(fid, 'Antennas',  {'Dipole1', 'Dipole2'});% Create a Lumped Gap Source (a rectangle normal to the Y-axis)  hfssRectangle(fid, 'GapSource', 'Y', [-gapL/2, 0, -aRad], 2*aRad, gapL, ...                'meter');  hfssAssignLumpedPort(fid, 'LumpedPort', 'GapSource', [-gapL/2, 0, 0], ...                       [gapL/2, 0, 0], 'meter');
  % Add an AirBox.  hfssBox(fid, 'AirBox', [-AirX, -AirY, -AirZ]/2, [AirX, AirY, AirZ], ...          'meter');  hfssAssignRadiation(fid, 'ABC', 'AirBox');

5、设置扫描

% Add a Solution Setup.  hfssInsertSolution(fid, 'Setup150MHz', fC/1e9);  hfssInterpolatingSweep(fid, 'Sweep100to200MHz', 'Setup150MHz', ...                         fLow/1e9, fHigh/1e9, nPoints);

5、获取数据

% Export the Network data as an m-file.  hfssExportNetworkData(fid, tmpDataFile, 'Setup150MHz', 'Sweep100to200MHz');

6、数据处理，作图

% Plot the data.  disp('Solution Completed. Plotting Results for this Iteration ...');  figure(1);  hold on;  plot(f/1e6, 20*log10(abs(S)), pltCols(mod(iIters, nCols) + 1));     hold on;  xlabel('Frequency (MHz) ->');  ylabel('S_{11} (dB) ->');  axis([fLow/1e6, fHigh/1e6, -20, 0]);

7、优化

for iIters = 1:maxIters% Find the Resonance Frequency.  [Smin, iMin] = min(S);  fActual = f(iMin);  disp(sprintf('Simulated Resonance Frequency: %.2f MHz', fActual/1e6));
  % Check if the required accuracy is met.  if (abs((fC - fActual)/fC) < Accuracy)    disp('Required Accuracy is met !!');    disp(sprintf('Optimized Antenna Length is %.2f meter.', L));    hasConverged = true;    break;  end;    % Adjust the antenna length in accordance with the discrepancy between  % the estimated and desired resonance frequency.  L = L*fActual/fC; end;