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Ansys HFSS
Best-In-Class 3D High Frequency Structure Simulation Software

Allgemein einsetzbar elektromagnetische (EM) 3D-Simulationssoftware für den Entwurf und Verifizierung von passiven elektronischen Komponenten wie z.B. Antennen, Richtkoppler, Filter, Steckverbinder, ICs und Leiterplatten.

3D EM SIMULATION SOFTWARE

3D Electromagnetic Field Simulator for RF and Wireless Design

Ansys HFSS is a 3D electromagnetic (EM) simulation software for designing and simulating high-frequency electronic products such as antennas, antenna arrays, RF or microwave components, high-speed interconnects, filters, connectors, IC packages and printed circuit boards. Engineers worldwide use Ansys HFSS software to design high-frequency, high-speed electronics found in communications systems, advanced driver assistance systems (ADAS), satellites, and internet-of-things (IoT) products.

  • Electromagnetics icon
    Component-to-System EM Workflow
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    Coupled EM System Solver
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    Encrypted 3D Design Share
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    Automatic Adaptive Meshing

Product Specs

HFSS’s unmatched capacity, coupled with indisputable accuracy, enables engineers to address RF, microwave, IC, PCB and EMI problems for most complex systems.

*only available with Electronics Enterprise

  • Antenna Design Toolkit
  • Radar Pre/Post Processing
  • Frequency and Time Domain FEM
  • Hybrid FEM/IE/SBR+ Solver
  • NEW: ISO-26262 Compliant
  • 3D Layout ECAD Flow
  • *SBR+ Accelerated Doppler Processing
  • Integral Equation (MoM)
  • Memory Matrix Solvers
  • 5G Post-Processing
  • Concurrent Initial 3D Meshing
  • SBR+ for Large Scale EMs
  • Multipaction Solver

From Chips to Ships, Solve Them All with HFSS

How Ansys HFSS Mesh Fusion solves much larger designs than ever thought possible

Easily mesh and plot fields of any large complex electromagnetic system with Ansys HFSS, such as a drone with package, PCB, cables and antennas

HFSS Mesh Fusion continues to use the same “electromagnetically aware” adaptive meshing technology as before without compromising accuracy because a fully coupled electromagnetic matrix is solved with each adaptive mesh step and for each point in a frequency sweep.

HFSS Mesh Fusion’s patented technology enables much more complex designs to be simulated with the same rigor, accuracy and reliability of Ansys HFSS. It accomplishes this by applying targeted meshing technologies within the same design, appropriate to the local geometry.

HFSS Mesh Fusion continues to use the same “electromagnetically aware” adaptive meshing technology as before without compromising accuracy because a fully coupled electromagnetic matrix is solved with each adaptive mesh step and for each point in a frequency sweep.

July 2023

What's New

Improvements to meshing and solvers and new integrations reinforce and extend HFSS scalability from micro to macro, further solidifying its EM simulation performance and gold-standard accuracy.

full chip-to-system EM simulation
Layout Component Placement Enhancement

Permits HFSS 3D Layout to combine the electromagnetic capture of a complete chip design with Q3D RLCG parasitics at package and board for a full chip-to-system EM simulation.

HFSS Plane Simulation
3D Component Array with Platform Geometries

Improved antenna simulation in larger structures, further reinforcing the HFSS ability to execute EM simulations over scale with gold-standard accuracy.

Ansys Chip Simulation
HPC Scalable Distributed Adaptive Refinement (beta)

A ‘divide and conquer’ technique that permits objects with variable geometries to be deliberately partitioned, meshed, and re-integrated through Mesh Fusion, resulting in faster simulations.


HFSS Applications

View all Applications
antenna hero

Antenna Design and Placement

Electromagnetic simulation of antenna design and its interaction with the entire system enables you to evaluate antenna placement, EMI/co-site interference and more.

asd hero banner

Autonomous Sensor Development

Ansys provides a comprehensive autonomous vehicle sensor simulation capability that includes lidar, radar and camera design and development.

Electric car lithium battery pack and power connections

HFSS Case Studies

Ansys Case Study

Live Wire

Researchers designed an unusually compact wearable antenna that covers the entire instrument, scientific and measurement band.

Ansys Case Study

ANYWAVES

ANYWAVES Uses Ansys Simulation Software to Develop Next-Generation Miniature Antennas

Ansys Case Study radar

Making Waves

At Chemring Technology Solutions, Ansys HFSS plays a key role in most projects involving wireless communications, radar and high-frequency networking in which electromagnetic fields are critical.

Ansys Case Study prototyping

Andar Technologies

Virtual prototypes from Ansys HFSS allow Andar to create innovative designs and reduce the amount of physical prototyping to a minimum.

HFSS Application Briefs

Ansys Case Study

How Complex Phased Array Antennas and Platforms Interact

Let’s look at the design and development of phased array antennas and analyze its performance on a moving platform like a naval ship. 

FAQs

Ansys HFSS is a 3D electromagnetic simulation software solution for designing and simulating high-frequency electronic products such as antennas, RF and microwave components, high-speed interconnects, filters, connectors, IC components and packages and printed circuit boards.

To install Ansys HFSS, you must be an Ansys customer and have access to the Customer Portal. Ansys HFSS is included in the Electronics software bundle and is also included in the free Ansys Student bundle.

Yes, STL is an import option in HFSS. For finite element model (FEM) analysis, STL files are converted to the HFSS modeler format. For IE and SBR+ analysis, there is an option to import and directly solve to the STL facets.

To download Ansys HFSS, you must be an Ansys customer and have access to the Customer Portal. Ansys HFSS is included in the Electronics software bundle and is also included in the free Ansys Student bundle.

You can learn about Ansys HFSS in several different ways depending on whether you are an existing customer or a student or non-customer. 

Intro to Ansys HFSS is a free course available on our Ansys Innovation Courses site where you will learn the basics of Ansys HFSS geometry design and the EM simulation workflow. 

These HFSS courses are available to Ansys Customers.

 

Get step-by-step instructions on designing antennas in Ansys HFSS in this video, which demonstrates how to create the geometry of the dipole antenna and discusses features in HFSS for antenna analysis. "How to Design Antennas in Ansys HFSS."

Die Physik bestimmt die Vernetzung - und nicht umgekehrt.

Die Ansys HFSS-Simulationssuite besteht aus einem umfassenden Satz von Solvern, mit denen verschiedenste elektromagnetische Probleme gelöst werden können, die in Detail und Umfang von passiven IC-Komponenten bis hin zu extrem umfangreichen EM-Analysen reichen, wie z. B. Kfz-Radarszenen für ADAS-Systeme. Dank der zuverlässigen automatischen adaptiven Netzverfeinerung können Sie sich auf das Design konzentrieren, anstatt Zeit mit der Ermittlung und Erstellung des besten Meshes zu verbringen.

Durch diese Automatisierung und garantierte Genauigkeit unterscheidet sich HFSS von allen anderen EM-Simulatoren, die eine manuelle Steuerung durch Benutzer und mehrere Lösungen erfordern, um sicherzustellen, dass das erzeugte Meshing geeignet und genau ist.

HFSS-Fähigkeiten

 

Hauptmerkmale

HFSS ist das führende EM-Tool für R&D und virtuelles Design-Prototyping. Es verkürzt die Entwicklungszeit und steigert die Zuverlässigkeit und Leistung Ihres Produkts.

  • EMI/EMC-Analyse
  • Hochfrequenzstörungen (RFI) in komplexen Umgebungen
  • Installierte Antenne und RF-Cosite-Analyse
  • Analyse von HF-Systemen und -Schaltungen
  • Signal- und Leistungsintegritätsanalyse

Benutzer können die Vorteile des nahtlosen Arbeitsablaufs in Electronics Desktop nutzen, der fortschrittliche elektromagnetische Feldlöser enthält, und diese dynamisch mit Schaltungssimulatoren verknüpfen, um die EMI/EMC Leistung von elektrischen Geräten vorherzusagen. Diese integrierten Arbeitsabläufe vermeiden wiederholte Entwurfsiterationen und kostspielige wiederkehrende EMV-Zertifizierungstests. Mehrere EM-Solver zur Lösung verschiedener elektromagnetischer Probleme sowie die Schaltungssimulatoren in Electronics Desktop helfen Ingenieuren, die Gesamtleistung ihrer elektrischen Geräte zu bewerten und störungsfreie Designs zu erstellen. Diese vielfältigen Probleme reichen von strahlenden und leitungsgebundenen Emissionen, Empfindlichkeit, Übersprechen, HF-Desense, HF-Koexistenz, Cosite, elektrostatischen Entladungen, schnellen elektrischen Transienten (EFT), Bursts, Blitzeinschlagseffekten, Feldern hoher Intensität (HIRF), Strahlungsgefahren (RADHAZ), elektromagnetischen Umwelteffekten (EEE), elektromagnetischen Impulsen (EMP) bis hin zur Wirksamkeit von Abschirmungen und anderen EMV-Anwendungen.

Die leistungsstarke Analyse-Engine von EMIT berechnet alle wichtigen HF-Wechselwirkungen, einschließlich nichtlinearer Effekte von Systemkomponenten. Die Diagnose von RFI in komplexen Umgebungen ist in einer Testumgebung bekanntermaßen schwierig und kostspielig, aber mit den dynamisch verknüpften Ergebnisansichten von EMIT lässt sich die Ursache einer Störung über eine grafische Signalrückverfolgung und Diagnosezusammenfassungen, die den genauen Ursprung und den Weg der Störsignale zu den einzelnen Empfängern aufzeigen, schnell ermitteln. Sobald die Störungsursache aufgedeckt ist, ermöglicht EMIT eine schnelle Bewertung verschiedener RFI-Minderungsmaßnahmen, um eine optimale Lösung zu finden. Mit dem neuen HFSS/EMIT Datalink kann das Modell für die RFI-Analyse in EMIT direkt aus dem physikalischen 3D-Modell der installierten Antennen in HFSS erstellt werden. Dies ermöglicht einen nahtlosen End-to-End-Workflow für eine vollständige RFI-Lösung für HF-Umgebungen, die von der Störung großer Plattformen bis hin zur Entstörung von Empfängern in elektronischen Geräten reichen.

Ein möglicher Array-Entwurf kann die Eingangsimpedanzen aller Elemente unter jeder beliebigen Strahlabtastbedingung untersuchen. Phased-Array-Antennen können für die Leistung auf Element-, Subarray- oder kompletter Array-Ebene optimiert werden, basierend auf dem Fernfeld- und Nahfeld-Musterverhalten der Elemente (passiv oder getrieben) unter allen interessierenden Scan-Bedingungen. Bei der Modellierung eines unendlichen Arrays werden ein oder mehrere Antennenelemente innerhalb einer Einheitszelle platziert. Die Zelle enthält periodische Randbedingungen an den umgebenden Wänden, um die Felder zu spiegeln, wodurch eine unendliche Anzahl von Elementen entsteht. Die Scan-Impedanz der Elemente und die Strahlungsdiagramme der eingebetteten Elemente können berechnet werden, einschließlich aller gegenseitigen Kopplungseffekte. Die Methode ist besonders nützlich für die Vorhersage von Array-blind-Scanwinkeln, die unter bestimmten Array-Strahlführungsbedingungen auftreten können. Die Finite-Array-Simulationstechnologie nutzt die Domänenzerlegung mit der Einheitszelle, um eine schnelle Lösung für große Arrays mit endlicher Größe zu erhalten. Diese Technologie ermöglicht eine vollständige Array-Analyse zur Vorhersage aller gegenseitigen Kopplungen, Scan-Impedanzen, Elementmuster, Array-Muster und Array-Kanteneffekte.

Es umfasst EMIT, einen einzigartigen Ansatz zur Vorhersage der HF-Systemleistung in komplexen HF-Umgebungen mit mehreren Störquellen. EMIT bietet auch die Diagnosewerkzeuge, die erforderlich sind, um RFI-Probleme schnell zu identifizieren und Probleme frühzeitig im Entwicklungszyklus zu begegnen.

HFSS mit SI Circuits kann die Komplexität des modernen Verbindungsdesigns von Chip zu Chip über ICs, Packages, Steckverbinder und PCBs bewältigen. Durch die Nutzung der fortschrittlichen elektromagnetischen Feldsimulationsfähigkeiten von HFSS, die dynamisch mit leistungsstarken Schaltungs- und Systemsimulationen verbunden sind, können Ingenieure die Leistung von elektronischen Hochgeschwindigkeitsprodukten verstehen, lange bevor sie einen Prototyp in Hardware bauen.

Die Möglichkeit, verschlüsselte HFSS-3D-Komponenten zu simulieren, bedeutet, dass Sie bei der Genauigkeit keine Kompromisse mehr eingehen müssen. Konstrukteure sind nicht mehr gezwungen, Komponenten auf Schaltungsebene (z. B. S-Parameter-Modelle) im Gegensatz zu echten 3D-Modellen in ihrem Design zu verwenden, was sich auf die Gesamtgenauigkeit der Simulation auswirkt.

Es ermöglicht potenziellen Kunden von Anbietern, verschlüsselte 3D-Komponenten in einem vollständigen Systementwurf zu verwenden. Der Endanwender erhält mehr Vertrauen in die Gültigkeit der Ergebnisse, da die Kopplungseffekte der Integration streng berücksichtigt werden und gleichzeitig die Design-IP des Herstellers geschützt wird. Darüber hinaus bietet es eine vollständige, kompromisslose Simulationstreue für verschlüsselte 3D-Komponenten mit HFSS und adaptiver Vernetzung, die den Goldstandard in Sachen Genauigkeit darstellen.

Der HFSS-Multipaction-Solver basiert auf der Finite-Elemente-Methode "Particle-in-Cell" (PIC). HFSS bietet die Multipaction-Analyse als Postprocessing der Feldlösungen im Frequenzbereich. Mit wenigen Schritten zum Einrichten der Anregungen und Randbedingungen für die Simulation geladener Teilchen können Sie prüfen, ob Ihr Design den Standard für die Vermeidung von Multipaction erfüllt.

HFSS RESSOURCEN & VERANSTALTUNGEN

Ausgewählte Webinare

Webinar on Demand
HFSS Live Webinar
Ansys 2023 R1: Update für Ansys HFSS

Building on decades of R&D in computational electromagnetics, HFSS brings new capabilities to users in the form of improved workflows in 3D layout and further optimizations in distributed computing for its Mesh Fusion solver.

Webinar Series
HFSS 3D-Layout-Webinarreihe
HFSS 3D-Layout-Webinarreihe

Diese Webinarreihe zeigt Ihnen, wie die adaptive Vernetzungs-Technologie von HFSS mit massiven Leiterplatten-Layout-Geometrien umgeht und Ihnen anhand von realen Kundenbeispielen die genauesten Ergebnisse liefert.

On Demand Webinar
Verwendung von HPC-Funktionen in Ansys HFSS
Neues, effizientes Design von Antennensystemen mit HPC-Funktionen in Ansys HFSS

In diesem Webinar wird die Entwicklung von HFSS im Bereich des Antennendesigns aufgezeigt und wie sich HFSS zum etablierten Marktführer in diesem Bereich entwickelt hat.



VIDEOS



Ansys-Software für alle

Für Ansys ist es von entscheidender Bedeutung, dass alle Benutzer*innen, einschließlich derjenigen mit Behinderungen, auf unsere Produkte zugreifen können. Daher bemühen wir uns um die Einhaltung der Zugänglichkeitsrichtlinien auf der Grundlage des US Access Board (Section 508), der Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) und des aktuellen Formats des Voluntary Product Accessibility Template (VPAT).

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