Excel真的可以调用HFSS？

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摘要：

学个Antenna：HFSS脚本建模入门一文，对HFSS脚本建模进行了入门级的介绍，不过要装上日趋臃肿、动辄十几G的MATLAB软件。幸运的是，HFSS支持VBScript进行二次开发，因此在Excel中对HFSS进行调用不是梦！

本文使用的软件为AnsysEM 18.2和Excel 2013

0 1Excel vba

Microsoft Visual Basic for application，简称为VBA，是Visual Basic的一种宏语言，是微软开发出来在其桌面应用程序中执行通用的自动化（OLE）任务的编程语言。那这个和HFSS软件有啥联系么？

在HFSS软件中顺着Help文件找到HFSS Scripting（文末有HFSS官方HFSS Scripting Guide下载链接），打开该PDF，在Introduction to VBScript章节，我们可以获得以下信息。

ANSYS Electronics Desktop uses theMicrosoft Visual Basic Scripting Edition （VBScript） scripting language to recordmacros. VBScript is based on theMicrosoft Visual Basic programming language

ANSYS Electronics Desktop 使用 Microsoft Visual Basic Scripting Edition （VBScript） 脚本语言来记录宏。 VBScript 基于 Microsoft Visual Basic 编程语言

Using scripts is a fast， effective way to accomplish tasks you want to repeat.When you execute a script， the commands in the script are performed.

使用脚本是完成您想要重复的任务的一种快速、有效的方法。当您执行脚本时，脚本中的命令就会被执行。

You can write a script using any text editor or you can record a script fromwithin the ANSYS Electronics Desktop interface. After recording the script fromwithin ANSYS Electronics Desktop， you can thenmodify it if necessary using a text editor.

您可以使用任何文本编辑器编写脚本，也可以从 ANSYS Electronics Desktop 界面中记录脚本。 在 ANSYS Electronics Desktop 中记录脚本后，如有必要，您可以使用文本编辑器对其进行修改。

由于Excel内置了VBA代码编辑器，因此理论上可以用其进行调用HFSS进行建模。

新建一个excel文件，另存为.xlsm格式（扩展名xlsm在打开excel文件时，会自动执行宏代码）。如下图所示，即可打开VBA编辑器。

一个简单的测试代码如下：

Sub Hello（） Dim bj As String bj = InputBox（“请输入您的文本”， “请输入”） MsgBox “确定按钮被点击”， vbOKOnlyEnd Sub

0 2Excel调用HFSS软件

当上面的步骤都顺畅无阻后，我们可以进入下一环节，即在Excel vba编辑器里面编写代码调用HFSS软件。首先我们要打开HFSS软件，并保证Project Manager下为空，防止后续出现报错现象。

‘oAnsoftApp为VBScript提供了访问Ansys.ElectronicsDesktop的句柄Set oAnsoftApp = CreateObject（“Ansoft.ElectronicsDesktop”）

’oDesktop用于执行桌面级操作，包括项目管理。Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop（）

‘Project对象对应于产品中打开的一个项目。它用于操纵项目及其数据。 ’其数据包括变量、材料定义等。Set oProject = oDesktop.GetActiveProject（）

‘oDesign对象对应于项目中已存在的一个设计实例。该对象用于操纵设计及其数据。’它的数据包括变量、模块和编辑器。Set oDesign = oProject.GetActiveDesign（）

‘oEditor 对象对应于已存在的一个编辑器，例如3D建模器、布局或原理图编辑器。’该对象用于在编辑器中添加和修改数据。Set oEditor = oDesign.SetActiveEditor（“3D Modeler”）

‘oModule 对象对应设计中的一个模块。Modules 用于处理一组相关功能。Set oModule = oDesign.GetModule（“BoundarySetup”）

当然，看完上面的内容可能会云里雾里，现在直观地解释下：

首先你要创建一个Ansoft.ElectronicsDesktop对象，并获取oDesktop用于执行桌面级操作。这就是你手动打开HFSS软件并获得该软件控制权的那一步

接着oProject和oDesign就是模拟你新建Project和Design，获得其句柄

然后oEditor和oModule主要是获取我们建模、设置边界条件、求解器、建立报告等操作的句柄

纸上得来终觉浅，我们可以打开HFSS的脚本录制功能，在录制的代码中来学习：

’ ----------------------------------------------‘ 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”， “”

从上面的代码中，我们可以很直观地感受到：先进行oAnsoftApp，oDesktop，oProject，oDesign，oEditor，oModule五要素的变量定义；接着对oAnsoftApp，oDesktop配置句柄；然后利用oProject.InsertDesign插入一个“HFSSDesign1”的设计文件。

剩下的oEditor，oModule我们可以根据上面的编程逻辑进行句柄的设置。

Set oDesign = oProject.SetActiveDesign（“HFSSDesign1”） Set oEditor = oDesign.SetActiveEditor（“3D Modeler”）

到此为止，我们就将调用HFSS需要的句柄全部掌握在手里了，后续在Excel中调用HFSS软件指日可待。

在官方HFSS Scripting Guide的P51：Sample HFSS Script里有一段比较详细的英文教程，建议大家先观摩下。

0 3简单实例演示

以上内容都读懂后，剩下的就是自己录制脚本，分析代码，学习修改代码，封装成function进行调用。

这里给出本人部署好的一段代码，可直接粘贴到Excel vba编辑器进行复现：

Sub Training1（） Dim oAnsoftApp Dim oDesktop Dim oProject Dim oDesign Dim oEditor Dim oModule

Dim sub1_H， sub1_W， sub1_L sub1_H = 0.254： sub1_W = 20

Set oAnsoftApp = CreateObject（“Ansoft.ElectronicsDesktop”） Set oDesktop = oAnsoftApp.GetAppDesktop（） Set oProject = oDesktop.NewProject oProject.InsertDesign “HFSS”， “Test”， “DrivenModal”， “” Set oDesign = oProject.SetActiveDesign（“Test”） Set oEditor = oDesign.SetActiveEditor（“3D Modeler”）

‘Variable Define InsertVariable oDesign， “sub1_H”， CStr（sub1_H）， “mm” InsertVariable oDesign， “sub1_W”， CStr（sub1_W）， “mm” InsertVariable oDesign， “sub1_L”， “2 * sub1_W”， “”

’Create the Substrate CreateBox oEditor， “Sub1”， Array（“-sub1_W/2”， “0mm”， “0mm”）， _ Array（“sub1_W”， “sub1_L”， “-sub1_H”）， “vacuum”End Sub

Function InsertVariable（oDesign， Name， value， Unit） oDesign.ChangeProperty _ Array（“NAME:AllTabs”， _ Array（“NAME:LocalVariableTab”， _ Array（“NAME:PropServers”， _ “LocalVariables”）， _ Array（“NAME:NewProps”， _ Array（“NAME：” + Name， _ “PropType：=”， “VariableProp”， “UserDef：=”， True， _ “Value：=”， value + Unit））））End Function‘模型建立部分Function CreateBox（oEditor， Boxname， S1， D1， material） oEditor.CreateBox Array（“NAME:BoxParameters”， “XPosition：=”， S1（0）， “YPosition：=”， _ S1（1）， “ZPosition：=”， S1（2）， “XSize：=”， D1（0）， “YSize：=”， D1（1）， “ZSize：=”， _ D1（2））， Array（“NAME:Attributes”， “Name：=”， Boxname， “Flags：=”， “”， “Color：=”， _ “（34 139 34）”， “Transparency：=”， 0， “PartCoordinateSystem：=”， “Global”， “UDMId：=”， _ “”， “MaterialValue：=”， “” & Chr（34） & material & Chr（34） & “”， “SurfaceMaterialValue：=”， _ “” & Chr（34） & “” & Chr（34） & “”， “SolveInside：=”， True， “IsMaterialEditable：=”， _ True， “UseMaterialAppearance：=”， False， “IsLightweight：=”， False）End Function

以上代码的编写还是要有一定vba编程的语法基础，难点在于根据录制的脚本代码找规律，将其封装为普适的Function，便于开发者自行调用。

编辑：jq