摘要：

HFSS作為高頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首選工具和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能從幾何結(jié)構(gòu)、材料特性到分析、控制及所有后處理進(jìn)行全參量化設(shè)計(jì)?？蓪?duì)于仿真設(shè)計(jì)相關(guān)的工程師來(lái)說(shuō)，利用HFSS軟件進(jìn)行3D可視化建模容易，但是后期的模型維護(hù)和傳閱卻難以為繼。

本文使用的電磁仿真軟件為ANSYS Electronics Desktop Version 2017.2.0

0 1HFSS腳本錄制

下圖所示環(huán)形器的HFSS建模不難，但是工程師們建模習(xí)慣不同，最后各自的仿真模型在進(jìn)行傳閱時(shí)，其可讀性就難免參差不齊。有的喜歡預(yù)估好初始值后進(jìn)行純數(shù)字建模，有的喜歡variables和數(shù)字混用，即使是有些人采用全參量化建模，由于大家命名習(xí)慣大相徑庭，最終拿到別人的仿真文件進(jìn)行參數(shù)微調(diào)時(shí)，也會(huì)對(duì)模型的建立邏輯和某些結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的變量有所困惑。

特別是在別人已經(jīng)建立好的模型上進(jìn)行調(diào)試優(yōu)化時(shí)，面對(duì)“一磚一瓦”構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，想通過(guò)Delete Last Operation操作來(lái)窺視開(kāi)發(fā)者的模型確實(shí)比較麻煩。

這里提供一種最簡(jiǎn)單的方法：HFSS自帶的Record Script To File功能進(jìn)行vbs腳本的錄制?？赡艽蠹衣?tīng)說(shuō)過(guò)這個(gè)功能，但是在實(shí)施過(guò)程中遇到一些困難。比如明明錄制好了，再次Run Script進(jìn)行重構(gòu)模型為什么報(bào)錯(cuò)呢？

如下圖所示，隨便建立一個(gè)文件進(jìn)行模型的繪制，對(duì)其進(jìn)行vbs腳本錄制：

Run Script后，HFSS軟件提示報(bào)錯(cuò)，很多人第一次使用這個(gè)可能都會(huì)遇到這種問(wèn)題。

其實(shí)只需要在錄制腳本前，軟件處于空文件狀態(tài)（Project Manager下無(wú)Project和Design），這樣從零開(kāi)始錄制的腳本執(zhí)行起來(lái)就不會(huì)報(bào)錯(cuò)。

經(jīng)過(guò)上述操作后錄制的vbs代碼如下（可直接復(fù)制到txt文件里，將文件類(lèi)型后綴改為.vbs，在HFSS軟件中的Tool-》Run Script載入執(zhí)行即可）：

‘ ----------------------------------------------’ Script Recorded by ANSYS Electronics Desktop Version 2017.2.0‘ ----------------------------------------------Dim oAnsoftAppDim oDesktopDim oProjectDim oDesignDim oEditorDim oModuleSet oAnsoftApp = CreateObject（“Ansoft.ElectronicsDesktop”）Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop（）oDesktop.RestoreWindowSet oProject = oDesktop.NewProjectoProject.InsertDesign “HFSS”， “HFSSDesign1”， “DrivenModal”，

“”Set oDesign = oProject.SetActiveDesign（“HFSSDesign1”）Set oEditor = oDesign.SetActiveEditor（“3D Modeler”）oEditor.CreateRegularPolyhedron Array（“NAME:PolyhedronParameters”， “XCenter：=”， _ “-0.4mm”， “YCenter：=”， “-0.4mm”， “ZCenter：=”， “0mm”， “XStart：=”， “0.2mm”， “YStart：=”， _ “0.2mm”， “ZStart：=”， “0mm”， “Height：=”， “1.2mm”，

“NumSides：=”， “12”， “WhichAxis：=”， _ “Z”）， Array（“NAME:Attributes”， “Name：=”， “RegularPolyhedron1”， “Flags：=”， “”， “Color：=”， _ “（143 175 143）”， “Transparency：=”， 0， “PartCoordinateSystem：=”， “Global”， “UDMId：=”， _ “”， “MaterialValue：=”， “” & Chr（34） & “vacuum” & Chr（34） & “”， “SurfaceMaterialValue：=”， _ “” & Chr（34） & “” & Chr（34） & “”， “SolveInside：=”， true， “IsMaterialEditable：=”， _ true，

“UseMaterialAppearance：=”， false）oEditor.CreateCylinder Array（“NAME:CylinderParameters”，

“XCenter：=”， “0.8mm”， “YCenter：=”， _ “1.8mm”， “ZCenter：=”， “0mm”， “Radius：=”， “0.2mm”， “Height：=”， “1mm”， “WhichAxis：=”， _ “Z”， “NumSides：=”， “0”）， Array（“NAME:Attributes”， “Name：=”， “Cylinder1”， “Flags：=”， _ “”，

“Color：=”， “（143 175 143）”， “Transparency：=”， 0， “PartCoordinateSystem：=”，

_ “Global”， “UDMId：=”， “”， “MaterialValue：=”， “” & Chr（34） & “vacuum” & Chr（34） & “”， “SurfaceMaterialValue：=”， _ “” & Chr（34） & “” & Chr（34） & “”，

“SolveInside：=”， true， “IsMaterialEditable：=”， _ true， “UseMaterialAppearance：=”， false）oEditor.CreateBox Array（“NAME:BoxParameters”， “XPosition：=”，

“0.6mm”， “YPosition：=”， _ “-2.6mm”， “ZPosition：=”， “0mm”， “XSize：=”， “0.8mm”， “YSize：=”， “0.4mm”， “ZSize：=”， _ “0.8mm”）， Array（“NAME:Attributes”， “Name：=”， “Box1”， “Flags：=”， “”， “Color：=”， _ “（143 175 143）”，

“Transparency：=”， 0， “PartCoordinateSystem：=”， “Global”， “UDMId：=”， _ “”， “MaterialValue：=”， “” & Chr（34） & “vacuum” & Chr（34） & “”，

“SurfaceMaterialValue：=”， _ “” & Chr（34） & “” & Chr（34） & “”， “SolveInside：=”， true， “IsMaterialEditable：=”， _ true， “UseMaterialAppearance：=”， false）oEditor.CreateCone Array（“NAME:ConeParameters”， “XCenter：=”， “2.2mm”， “YCenter：=”， _ “-0.2mm”，

“ZCenter：=”， “0mm”， “WhichAxis：=”， “Z”， “Height：=”， “0.6mm”， “BottomRadius：=”， _ “0.447213595499958mm”， “TopRadius：=”， “0.4mm”）， Array（“NAME:Attributes”， “Name：=”， _ “Cone1”，

“Flags：=”， “”， “Color：=”， “（143 175 143）”， “Transparency：=”， 0， “PartCoordinateSystem：=”， _ “Global”， “UDMId：=”， “”， “MaterialValue：=”， “” & Chr（34） & “vacuum” & Chr（34） & “”，

“SurfaceMaterialValue：=”， _ “” & Chr（34） & “” & Chr（34） & “”， “SolveInside：=”， true， “IsMaterialEditable：=”， _ true， “UseMaterialAppearance：=”， false）

除了錄制建模的腳本，我們還可以進(jìn)行繁瑣的數(shù)據(jù)處理、導(dǎo)出步驟的錄制，如下面代碼就是為了實(shí)現(xiàn)S11和3D方向圖數(shù)據(jù)的一鍵式導(dǎo)出。

’ ----------------------------------------------‘ Script Recorded by ANSYS Electronics Desktop Version 2017.2.0’

----------------------------------------------Dim oAnsoftAppDim oDesktopDim oProjectDim oDesignDim oEditorDim oModuleSet oAnsoftApp = CreateObject（“Ansoft.ElectronicsDesktop”）Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop（）oDesktop.RestoreWindow‘dipole_simu：項(xiàng)目名稱(chēng) Project NameSet oProject = oDesktop.SetActiveProject（“dipole_simu”）’veeDipole_idealFeed1：設(shè)計(jì)名稱(chēng)

Design NameSet oDesign = oProject.SetActiveDesign（“veeDipole_idealFeed1”）Set oModule = oDesign.GetModule（“ReportSetup”）‘oModule.ExportToFile “Results下的報(bào)告名稱(chēng)”， “csv保存路徑+csv文件名”oModule.ExportToFile “S11”， “C:/Users/Administrator/Desktop/S11.csv”oModule.ExportToFile “Gain Plot 1”， _ “C:/Users/Administrator/Desktop/Gain Plot 1.csv”

0 2HFSS API腳本化建模

前文已經(jīng)介紹了如何錄制腳本，便于模型的重建和數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。但是對(duì)方收到vbs文件后，要進(jìn)行模型的修改，沒(méi)有注釋其實(shí)看起來(lái)也是一團(tuán)糟的。雖然可以通過(guò)多次刪除部分vbs代碼一步步回構(gòu)到自己想要的節(jié)點(diǎn)，不過(guò)這種方法也是有點(diǎn)麻煩。

幸運(yùn)的是，matlab調(diào)用hfss的這項(xiàng)工程早已在Github上模塊化并開(kāi)源了。

最后我們可以選擇排的最靠前的yuip/hfss-api，對(duì)其zip文件進(jìn)行下載。

因?yàn)槎际怯⑽淖⑨專(zhuān)枰褂谜哂幸稽c(diǎn)英文閱讀水平，通過(guò)examples里面的示例進(jìn)行各模塊function的功能以及參量傳入、調(diào)用方法的熟練使用。

有了matlab和hfssapi后，能做的事情就多了，比如下面這個(gè)就利用matlab讀入圖像并保存各像素點(diǎn)rgb數(shù)值，然后再利用hfssapi中的hfssRectangle和hfssSetColor函數(shù)進(jìn)行圖像在HFSS中的重繪。

想更深一步了解hfss腳本，可以在ANSYS Electronics Desktop Version 2017.2.0及以上版本中的Help中打開(kāi)HFSS Scripting這個(gè)幫助文檔，一千多頁(yè)的內(nèi)容特別詳實(shí)。

想象一下，你給別人一個(gè)vbs腳本，就幾kB，然后對(duì)方就能復(fù)構(gòu)你的HFSS模型，是不是特別酷炫，還節(jié)省占用空間？

原文標(biāo)題：學(xué)個(gè)Antenna：HFSS腳本建模入門(mén)

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