HFSS 参数批量扫描 - Shell-Bash

简介

本文主要介绍如何使用Shell-Bash编程实现HFSS参数的批量扫描。HFSS是一款高频电磁场仿真软件，通过对电磁场的数值仿真计算，可以预测电路元器件的电性能以及电磁兼容性等电磁特性。参数扫描是HFSS仿真中的重要特性，能够快速验证参数对电路产生的影响，节省了大量的开发时间。本文中将介绍如何使用Shell-Bash编写参数扫描脚本，避免重复、低效的手工参数调整。

前置条件

1. HFSS仿真软件的安装和使用基础
2. Shell编程语言基础知识

实现过程

1. 创建参数文件

首先，我们需要创建参数文件，文件中每行代表一个参数的取值，如下所示：

0.2
0.4
0.6
0.8
1.0

2. 编写脚本

在创建好参数文件后，我们需要编写Shell脚本来实现批量扫描。脚本的主要逻辑是：读取参数文件中每个参数的值，构造HFSS的命令行启动参数，并调用HFSS进行仿真计算。脚本代码如下：

#!/bin/bash

PARAM_FILE=param.txt
HFSS_EXE=/path/to/hfss.exe
OUTPUT_DIR=/path/to/output/dir

while read param
do
  hfss_cmd="\"$HFSS_EXE\" /RunScriptAndExit macro.vbs $param $OUTPUT_DIR/$param.s4p"
  eval $hfss_cmd
done < $PARAM_FILE

在执行脚本前，我们需要设置三个变量：

• PARAM_FILE：参数文件名
• HFSS_EXE：HFSS安装路径中的hfss.exe文件名
• OUTPUT_DIR：仿真结果输出路径

3. 构造HFSS宏文件

在上一步中，脚本的主要逻辑中使用的是HFSS命令行启动模式，而HFSS命令行启动并不能直接执行参数扫描操作。为了实现参数扫描，我们需要编写HFSS宏文件，代码如下：

Sub main(ByVal param As String)
  Dim oAnsoftApp
  Set oAnsoftApp = CreateObject("AnsoftHfss.HfssScriptInterface")

  oAnsoftApp.ImportScriptCommandToFile "param.aedt"
  
  ' Set parameter value
  oAnsoftApp.SetDesignParameter "param1", param
  
  ' Analyze
  oAnsoftApp.RunAnsysHFSS
  
  ' Export result
  oAnsoftApp.ExportNetworkData "S Parameters", "all", "db S(Y1,Y1)", "$beginfreqghz", "$endfreqghz", , , True, "S4P File", "$s4pres"

  ' Quit
  oAnsoftApp.QuitApplication
End Sub

宏文件主要实现以下操作：

• 导入HFSS工程文件（param.aedt）
• 设置仿真参数 param1 的值
• 执行仿真计算
• 导出结果（S参数文件）
• 退出HFSS应用程序

4. 执行脚本

将上述Shell脚本与宏文件放置在同一个目录下，然后执行脚本：

$ chmod +x scan.sh
$ ./scan.sh

脚本将读取参数文件，一次取出一个参数值，带入HFSS宏文件中，并启动HFSS应用程序进行仿真计算。仿真结果将保存在 OUTPUT_DIR 中，文件名为参数值（即param.txt文件中每行所列出的值），后缀为.s4p。

结论

本文提供了一种使用Shell-Bash编写参数扫描脚本，实现HFSS批量仿真计算的方法。通过编写脚本，我们避免了手工调整参数的重复、低效操作，提高了仿真计算效率。但需要注意的是，参数扫描的范围不宜过大，否则计算时间将会大大增加。