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HFSS-API入门第二弹：基本形状和操作

2022-01-12 来源：微波射频网作者：94巨蟹座少年字号：大中小

学个Antenna是以天线仿真和调试为主，理论原理为辅的干货天线技术专栏，包括天线入门知识以及各类天线的原理简介、仿真软件建模、设计、调试过程及思路。如有想看到的内容或技术问题，可以在文尾写下留言。

摘要：

上节HFSS-API入门第一弹：画个Box主要是分享了调用改良hfssapi新建工程和设计文件并插入变量画一个参数化的Box，本期推文将推送常用的基本形状和布尔操作函数。欢迎小伙伴们阅读、分享、再看，转发给更多有需要的人！喜欢的小伙伴可赞赏下作者哦。

本文使用的软件为MATLAB2019a和AnsysEM 18.2

简单介绍

常规模型大家只需要用到画方块、柱子、矩形片、圆形，并对其进行Unite和Subtract之类的布尔操作即可。上次推文已经介绍了hfssBox的函数用法，下节将先对hfssCylinder，hfssRectangle，hfssCircle进行函数使用讲解，然后介绍hfssUnite和hfssSubtract的加减操作函数。

拉到文末有下载改良后的hfssapi，建议收藏链接，后续新出的函数会不定期在该文件夹内更新。文件也不大，几百kB，每次有更新重新下载覆盖即可。

先提醒下matlab打开有中文注释代码乱码问题，按下图所示将Editor的Font改为Monospaced即可。

对于设置Color，有的人想花里胡哨地配色的话，可以进行RGB三色的颜色查询：https://www.sojson.com/rgb.html。没有绝对颜感的人不要轻易尝试，否则配出来会是下图这种样子。可能你觉得很绚丽，但是真的很乡村风啊！！！本人还是习惯用上次推文的三种配色，极简最好。

函数使用教程

接下来先介绍三个建模常用的函数：hfssCylinder，hfssRectangle，hfssCircle。

1 % hfssCylinder(fid, CylinderName, Axis, Center, Radius, Height, Units, Color, Material, Transparency, flag)

2 % CylinderName：圆柱的名字；Axis：圆柱建模的中心轴向('X','Y'或'Z'，大小写均可)；Center：圆柱底面的圆心坐标；

3 % Radius：圆柱底面的圆半径；Height：圆柱的高度；Units：单位

4 % Color：圆柱的颜色(RGB)；Material：材料名字（不要随便自己整个名字，必须是HFSS材料库里的名字)；

5 % Transparency：显示的透明度；flag：值为1时Center, Radius, Height只支持数字，值为2时value支持元胞数组表达式

6 % 实例：

7 % hfssCylinder(fid, 'Cy1', 'Z', {'Cy_dx', 'Cy_dy', 'Cy_dz'}, 'Cy_R','Cy_H', 'mm',...

8 % "(132 132 193)", "FR4_epoxy", 0, 2);

9 % hfssCylinder(fid, 'Cy1', 'Z', [0,0,0], 0.5,2, 'mm',...

10 % "(132 132 193)", "FR4_epoxy", 0, 1);

1 % hfssRectangle(fid, RectangleName, Axis, Start, Width, Length, Units, Color, Transparency,flag)

2 % RectangleName：矩形片的名字；Axis：矩形片的法向轴向('X','Y'或'Z'，大小写均可)；

3 % Start：矩形片的起始基点；% Width：矩形片的宽；Length：矩形片的长；Units：单位

4 % Color：矩形片的颜色(RGB)；% Transparency：显示的透明度；

5 % flag：值为1时Start, Width, Length只支持数字，值为2时value支持元胞数组表达式

6 % HFSS中的Rectangle只可设置边界条件，不可设置材料属性

7 % 实例：

8 % hfssRectangle(fid, 'Rec1', 'Z', {'Rec_dx', 'Rec_dy', 'Rec_dz'}, 'Rec_W','Rec_L', 'mm',...

9 % "(132 132 193)", 0, 2);

10 % hfssRectangle(fid, 'Rec1', 'Z', [0,0,0], 1, 2, 'mm',...

11% "(132 132 193)", 0, 1)

1 % hfssCircle(fid, CircleName, Axis, Center, Radius, Units, Color, Transparency,flag)

2 % CircleName：圆形片的名字；Axis：圆形片的法向轴向('X','Y'或'Z'，大小写均可)；Center：圆形片的圆心坐标；

3 % Radius：圆形片的半径；Units：单位

4 % Color：圆形片的颜色(RGB)；% Transparency：显示的透明度；

5 % flag：值为1时Center, Radius只支持数字，值为2时value支持元胞数组表达式

6 % HFSS中的Circle只可设置边界条件，不可设置材料属性

7 % 实例：

8 % hfssCircle(fid, 'Cir1', 'Z',{'Cir_dx', 'Cir_dy', 'Cir_dz'}, 'Cir_R', 'mm',...

9 % "(128 128 128)", 0, 2)

10 % hfssCircle(fid, 'Cir1', 'Z',[0,0,0], 1, 'mm',...

11 % "(128 128 128)", 0, 1)

需要注意上面的hfssRectangle，当坐标轴分别选取'X','Y'或'Z'时，按下面代码建立三个Rectangle模型。

1 hfssRectangle(fid, 'Rec1', 'X', {'Rec_dx', 'Rec_dy', 'Rec_dz'}, 'Rec_W','Rec_L', 'mm',...

2 "(255 128 0)", 0, 2);

3 hfssRectangle(fid, 'Rec2', 'Y', {'Rec_dx', 'Rec_dy', 'Rec_dz'}, 'Rec_W','Rec_L', 'mm',...

4 "(255 128 0)", 0, 2);

5 hfssRectangle(fid, 'Rec3', 'Z', {'Rec_dx', 'Rec_dy', 'Rec_dz'}, 'Rec_W','Rec_L', 'mm',...

6 "(255 128 0)", 0, 2)

逐个点击这三个Rectangle，查看其属性会发现：若坐标轴选'X'，则'Rec_W','Rec_L'分别赋值给Ysize和Zsize；若坐标轴选'Y'，则'Rec_W','Rec_L'分别赋值给Zsize和Xsize；若坐标轴选'Z'，则'Rec_W','Rec_L'分别赋值给Xsize和Ysize；即按着'X','Y','Z'顺序进行轮换式赋值。

在建模过程中，往往需要Unite和Subtract这两种加减型的布尔操作，这时候hfssUnite和hfssSubtract函数就派上用场了。

1 % hfssUnite(fid, ObjectList)

2 % ObjectList：待Unite的物体名字

3 % 实例：

4 % hfssUnite(fid, {'Object1Name', 'Object2Name', 'Object3Name'});

1 % hfssSubtract(fid, BigParts, SmallParts, KeepOriginals)

2 % BigParts：待减物品名字；SmallParts：被减的物体名字

3 % KeepOriginals：为false时不保留被减物，为true时则保留被减物

4 % 实例：

5 % hfssSubtract(fid, {'Object1Name'}, {'Object2Name'}, false);

通过下面的视频可以直观感受下以上五个函数的建模作用，以及hfssSubtract的KeepOriginals为false和true时的差异：

上面视频的两段代码文件在文末的链接内，按个人情况按图索骥地修改tmpPrjFile，tmpScriptFile ,hfssExePath这几个路径和Design_name，将编写的MATLAB生成vbs脚本的.m文件与下载的hfssapi-by-Jianhui Huang放在同一个总文件夹内，点击运行即可生成vbs脚本(在自行赋值的tmpScriptFile的这个路径下)。vbs脚本可以直接点击运行，或者在HFSS软件中Run Script。

基础性地写代码编注释还是挺费时间和精力的，希望大家多点赞分享。

代码分享区

hfssapi-by-Jianhui Huang

下载链接（后续代码持续在下面链接更新）：

https://pan.baidu.com/s/1N0EE3Uv7krkypfzi9vxCvg

提取码：o5p5

代码已封装好打包为p文件不可修改，每次重新下载覆盖，按函数注释进行掉包即可！