聚焦射频电路与天线一体化仿真的核心需求，兼顾软件操作，实现理论基础与实践案例深度融合的实战指南。
本书系统介绍了Ansys HFSS 3D Layout软件的使用方法，并精心搭配了仿真实例，可以帮助读者更全面地掌握一体化仿真技术。本书主要针对多层复杂平面电路，使用Ansys HFSS 3D Layout作为仿真工具，解决多层平面电路快速导入建模和高效率仿真的问题，并重点讲解射频电路与天线的一体化仿真设计。
本书的仿真实例来自作者的科研积累和产学研实践，面向前沿，实用性强，极具代表性，通过这些仿真实例，来深入讲解工作机理。同时在建模和仿真实操中，加入了最典型、最实用的仿真技巧，帮助读者可以通过一个实例来掌握一类仿真技术。每章均设有理论分析环节，让读者对仿真实例有更深刻的认识；并且通过对仿真实例的实践，射频电路及天线理论不再枯燥难懂，提升了读者学习的兴趣。
本书适合射频电路及天线方向相关行业技术人员，及相关专业师生阅读。

目录
前言
第1章　HFSS 3D Layout
1.1　HFSS 3D Layout 简介
1.2　与HFSS 的区别与联系
1.2.1　PCB 和封装级建模
1.2.2　信号完整性与电源完整性分析
1.2.3　基于布局的网格划分技术
1.2.4　多求解器和端口
1.2.5　多工具协同仿真
1.2.6　HFSS 3D Layout 设计文件格式
第2章　视图与界面
2.1　菜单栏
2.2　工具栏
2.3　工程管理界面
2.4　属性界面
2.5　工程变量界面
2.6　叠层管理界面
2.7　网络管理界面
2.8　组件管理界面
2.9　组件库管理界面
第3章　端口与激励
3.1　HFSS 3D Layout 端口概述
3.1.1　端口分类
3.1.2　边缘端口（Edge Port）概念
3.1.3　同轴端口（Coax Port）概念
3.2　Edge Port 的创建与应用
3.2.1　Gap Port
3.2.2　Wave Port
3.2.3　Gap Port 与Wave Port 的互相转换
3.3　Coax Port 的创建与应用
3.4　Circuit Port 的创建与应用
3.4.1　Circuit Port 的创建与操作演示
3.4.2　Circuit Port 的优点与适用场景
3.5　端口激励与其他后处理功能
3.5.1　Port Excitations 端口激励项
3.5.2　差分对
3.5.3　Auto Port
第4章　求解器与网格
4.1　HFSS 3D Layout 求解器
4.1.1　HFSS 求解
4.1.2　SIwave 求解
4.1.3　Planar EM 求解
4.1.4　联合求解
4.1.5　Nexxim 求解
4.2　网格
4.2.1　网格概述与剖分
4.2.2　网格操作
4.2.3　自适应网格细化
4.2.4　网格初始化
4.2.5　网格种子细化
4.2.6　网格简化
4.2.7　网格报错
4.2.8　网格组装/ 融合
4.2.9　绘制网格
第5章　分层式设计与联合仿真
5.1　分层式设计的概念
5.2　经典模型分析
5.3　分层式设计的特点与优势
5.4　动态链接
5.4.1　概念
5.4.2　动态链接的应用
5.5　分层式设计与动态链接的联系
第6章　差分微带线的信号完整性分析
6.1　信号完整性概述
6.1.1　时域反射计
6.1.2　眼图的基本概念
6.2　差分微带线的介绍及其仿真
6.2.1　差分微带线的阻抗计算
6.2.2　差分S 参数
6.2.3　建模与仿真
6.3　差分微带线的眼图仿真
6.3.1　HFSS Circuit 模块功能介绍
6.3.2　电路原理图搭建
6.3.3　查看仿真结果
参考文献
第7章　复杂电路板的裁剪及仿真
7.1　不同格式文件的导入
7.1.1　文件格式介绍
7.1.2　导入文件格式选择
7.2　基于电路板裁剪的局部电路仿真
7.2.1　衰减器电路板裁剪概述
7.2.2　衰减器电路板裁剪与局部电路仿真
7.3　裁剪电路板后特性阻抗的改善
7.3.1　微带传输线特性阻抗基本理论
7.3.2　通过地板开槽优化阻抗匹配
7.4　Python 脚本自动化操作
7.4.1　脚本功能概述
7.4.2　Python 脚本录制与运行
7.4.3　Python 脚本部分代码注释
第8章　宽带及高增益贴片天线仿真
8.1　理论介绍
8.1.1　贴片天线的基本工作原理
8.1.2　宽带技术和高增益技术的介绍
8.2　贴片天线单元建模仿真
8.2.1　设计概述
8.2.2　HFSS 3D Layout 建模步骤
8.2.3　查看并分析仿真结果
8.3　基于SIW 馈电和短路钉加载的宽带高增益贴片天线设计
8.3.1　设计概述
8.3.2　模型导入以及参数设置
8.3.3　查看仿真结果
8.4　HFSS 和HFSS 3D Layout 仿真结果对比
8.4.1　贴片天线单元仿真对比
8.4.2　宽带高增益贴片天线仿真对比
参考文献
第9章　微带贴片天线阵列设计与仿真
9.1　微带阵列天线基础理论
9.1.1　微带串馈阵列原理
9.1.2　微带并馈阵列原理
9.2　微带串馈阵列仿真设计
9.2.1　串馈阵列设计概述
9.2.2　松下板材系列简介
9.2.3　HFSS 3D Layout 仿真设计
9.2.4　对比等幅馈电的天线方向图和阻抗带宽
9.3　微带并馈阵列仿真设计
9.3.1　并馈阵列设计概述
9.3.2　HFSS 3D Layout 仿真设计
9.3.3　对比等幅馈电的天线方向图
9.4　毫米波雷达天线仿真
9.4.1　雷达天线概述
9.4.2　毫米波雷达天线仿真优化
9.4.3　雷达天线仿真过程
参考文献
第10章　天线- 馈电网络一体化仿真
10.1　雷达天线系统及一体化仿真概述
10.1.1　雷达天线系统的电路结构
10.1.2　非理想电容电感模型及其影响
10.1.3　一体化仿真的优势
10.2　雷达天线仿真设计
10.2.1　雷达天线设计概述
10.2.2　HFSS 3D Layout 仿真设计
10.3　雷达馈电网络仿真设计
10.3.1　雷达馈电网络设计概述
10.3.2　HFSS 3D Layout 仿真设计
10.4　雷达天线和馈电网络电路级联仿真
10.4.1　雷达天线和馈电网络电路级联仿真设计概述
10.4.2　HFSS 3D Layout 仿真设计
10.5　雷达天线系统一体化仿真
10.5.1　雷达天线系统设计概述
10.5.2　HFSS 3D Layout 仿真设计
参考文献

前言
在射频电路与天线设计领域，仿真技术已成为提升研发效率、保障产品性能的核心手段，而一款高效、精准的仿真工具，能为设计工作注入强大动力。Ansys HFSS 3D Layout作为射频与天线仿真领域的优秀工具，凭借其对多层复杂PCB结构的出色适配能力、便捷的模型导入功能、独特phi网格技术带来的仿真速度提升，以及有限元算法与自适应网格技术赋予的高精度保障，在行业内得到了广泛认可。然而，令人遗憾的是，目前市面上针对HFSS 3D Layout的专业资料近乎空白，多数从业者及初学者只能依托零散的官方文档或经验分享摸索前行，导致入门门槛较高，难以系统掌握其核心功能与实战技巧，尤其在射频电路与天线一体化仿真方面，缺乏可落地的理论指导与案例参考相关的图书。
基于这样的行业痛点，我们团队萌生了编撰本书的想法，希望打造一本理论与实践深度融合的实战指南，打破HFSS 3D Layout的学习壁垒，帮助更多初学者快速入门，同时为有一定经验的从业者提供进阶参考。本书始终秉持“实用为先、循序渐进”的原则，既兼顾软件操作的基础讲解，又聚焦射频电路与天线一体化仿真的核心需求，通过丰富的实例拆解，让读者在实践中掌握技术要点。
全书内容分为10章，构建了完整的学习与应用体系。前5章为软件基础篇，循序渐进地介绍HFSS 3D Layout的核心功能，包括软件界面介绍、端口与激励设置、求解器与网格优化、分层式设计方法及联合仿真流程，为后续实战学习筑牢根基。后5章为实战应用篇，围绕行业核心应用场景展开。第6章聚焦差分微带线仿真，深入分析过孔参数对时域反射及眼图的影响，为高速信号传输优化提供理论与数据支撑。第7章针对复杂电路板仿真需求，详细介绍电路板裁剪简化的实用技巧，以及SAM接头阻抗匹配的核心方法，助力高效解决复杂板级仿真难题。第8章与第9章分别讲解贴片天线辐射单元、微带贴片天线阵列的仿真设计，覆盖天线设计的核心环节。第10章以雷达天线为典型案例，深入剖析天线与馈电网络的一体化仿真思路，实现从单一元件仿真到系统级仿真的跨越。
本书的顺利编撰，离不开团队成员的通力协作与行业友人的鼎力支持。本书由张晓、全智、吴琼森、毕宿志共同编写，其中张晓负责统筹全书框架设计、分工安排与仿真实例构思，并独立完成第8、9、10章的撰写工作；全智与毕宿志携手负责前5章软件基础内容的撰写，帮助读者全面了解软件核心功能，为后续实战应用筑牢基础；吴琼森负责第6、7章的撰写，并凭借其丰富的工程经验拆解实战难点。
同时，我们要向协助本书编写工作的研究生团队致以诚挚的感谢，张艺峰、廖孟劲、付卓扬、杨增许、赵步平、钟丽、林志焕、黄雯晖、赵盛锋等同学积极投入仿真实例的图文整理、数据验证等工作，为本书的顺利付梓提供了坚实支撑。本书的编撰工作得到了深圳大学
“研究生优秀教材项目”的资助，这为本书的顺利推进提供了重要保障，在此一并致谢。此外，还要特别谢Ansys公司的肖运辉、罗辉两位工程师，他们不仅为本书提供了宝贵的参考资料，还在编撰过程中针对软件使用的疑难问题给予了专业解答，确保了书中技术内容的准确性与前沿性。
射频技术领域日新月异，HFSS 3D Layout的功能也在不断迭代升级。由于作者水平有限，书中难免存在疏漏与不足之处，恳请广大读者与行业同仁批评指正，以便我们在后续修订中不断完善。希望本书能成为大家学习HFSS 3D Layout、深耕射频电路与天线设计领域的得力助手，助力更多从业者在技术之路上稳步前行，共同推动行业技术的创新与发展。