Hfss Agent Native

放进 Claude Code(或任何 MCP 客户端)后,你用自然语言描述天线,模型照 hfss-antenna-modeling skill 的纪律调本 server 的工具,在 HFSS 里真的建模、求解、出结果。

本 server 是标准 MCP stdio server(官方 mcp SDK),协议层不绑任何客户端。下文以 Claude Code 为例;换别的 MCP 客户端见 用别的 MCP 客户端。

连接全走 win32com 裸调 AEDT 原生脚本 API(oDesktop/oEditor/oModule),不依赖 PyAEDT,因此跨版本——实测 2019.2 和 2025.2 都通,适合驱动 PyAEDT/gRPC 够不到的老版本 HFSS(如 2019)。

为什么能跨版本

• 连接 = win32com.Dispatch("Ansoft.ElectronicsDesktop." + version)(ProgID 每个装机版本都注册),不卡 PyAEDT 版本下限,也不依赖 gRPC(2022R2+ 才有)。
• 操作 = AEDT 原生脚本 API(宏录制那套),自 ~v15 稳定。

能做什么(66 个工具)

域	能力
会话	open/attach/close、新建工程与设计、从路径打开已有 .aedt、切换/列举、reset
几何	box/rectangle/cylinder/sphere/polyline、布尔(并/减/交)、变换(移动/旋转/镜像/线阵·环阵复制)、变量驱动、材料(含自定义 εr/tanδ)、delete
自检	get_object_bbox(看层叠/搭接)、design_summary、list_objects/variables
边界	Perfect E / Perfect H / 有限电导率 / 阻抗面 / 集总 RLC、开放辐射边界、远场球
馈电	集总端口、边馈/微带(一步)、同轴探针(一步)——均验证能产出真匹配
周期单元	主从(Master/Slave)边界 + Floquet 端口(一步,晶格矢量自动推)——无限阵/FSS/超表面单元仿真,带扫描角
求解 & 结果	setup + 扫频 + analyze;S11/谐振/-10dB 带宽、VSWR + 输入阻抗 Zin、远场方向图
参数扫描	一次解全部组合 + 6 指标提取:S11 / 增益 / 轴比 / 前后比 / HPBW / 交叉极化隔离
优化	HFSS 内置优化器(自动迭代逼近目标)
辅助设计	search_designs / list_design_cards——按指标检索 skill/.../design/ 设计卡片拿起手尺寸;check_design_targets——实测 vs 目标逐项对标判定(指标驱动设计闭环的终止门)

可用性:求解前 bbox 自检挡建歪、自动配色(导体金/铜、介质半透明、空气近透明)、阻塞操作弹确认框。

skill 层(让"从论文复现"成为可能的纪律):读图解析(数字从参数表抽、图只判拓扑、歧义先确认)→ 经验库(skill/.../knowledge/,排错机理)+ 设计卡片库(skill/.../design/,正向设计起手)→ 显式规划 → 坐标/层叠约定 → 求解前自检 → 馈电/扫参/优化套路 → 指标驱动设计闭环(检索卡片→缩放→建模→check_design_targets 对标→定向调,§10)。

已验证

• 跨版本:连接 + 建模在 2019.2 + 2025.2 双版本通。
• 建模/求解/参扫的核心工具在 2019.2 实测(含最难的参扫结果提取);辅助设计 3 个工具(search_designs/list_design_cards/check_design_targets)为纯本地逻辑、单测通过。
• 周期单元工具(主从边界 + Floquet 端口)按 AEDT 脚本 API 实现、参数构造离线核对通过,但COM 行为尚未逐版本真机回归——首次用请盯结果。
• 整条管线产出过一个正确匹配的天线(探针贴片:S11 −11.7dB / VSWR 1.7 / Zin~50Ω,自洽)——"建+求解"这半边已坐实。

前置要求

• 操作系统:Windows。连接全走 win32com(pywin32),仅 Windows,Linux/macOS 不支持。
• HFSS / Ansys Electronics Desktop:本机装好目标版本(实测 2019.2、2025.2),license 可用、能正常手动启动。
• Python 3.10+(mcp 要求);建议用虚拟环境(理由见下)。
• Claude Code 已安装(claude CLI 在 PATH 里);或其它支持 MCP stdio 的客户端。

安装

1. 取代码 + 装依赖

git clone https://github.com/K-13ROBOT/HFSS_MCP.git
cd HFSS_MCP

# 建议建虚拟环境
python -m venv .venv
.venv\Scripts\Activate.ps1

python -m pip install -r requirements.txt    # 只装 mcp + pywin32,不要 pyaedt

⚠️ 关键:install.py 会把"当前正在跑它的那个 python 的绝对路径"写进 MCP 配置当启动命令。所以用哪个 python 装依赖、跑 install.py,server 以后就用哪个。用了 venv,就在 venv 激活状态下跑后面所有 python ... 命令。

2. 自检(不启 HFSS)

python smoke_mcp.py        # 看到 SMOKE OK = 依赖装好、工具能注册

3. 注册给 Claude Code

先预览将写入的配置(不动任何文件):

python install.py

它会打印 ① 一段 .mcp.json ② 一条 claude mcp add 命令 ③ 推导出的 env。按使用范围二选一:

方式 A — 只给某个项目(建议先用这个)

python install.py --project D:\path\to\your\project

一条命令写好三样(已存在则合并,不覆盖):

• <项目>\.mcp.json ← MCP server 注册(项目级)
• <项目>\.claude\skills\hfss-antenna-modeling\ ← skill(含 knowledge/ 经验库 + design/ 设计卡片库)
• <项目>\.claude\settings.json ← 给 analyze 加"执行前确认"(防误触阻塞操作)

方式 B — 全局(所有项目可用)

python install.py --skill-user      # ① 把 skill 装到 ~/.claude/skills/

然后复制运行上一步打印的那条 claude mcp add 命令注册 server,形如:

claude mcp add hfss-agent-native --scope user -e HFSS_VERSION="2025.2" -- "C:\...\.venv\Scripts\python.exe" "C:\...\HFSS_MCP\hfss_mcp_server.py"

本脚本绝不改全局 ~/.claude.json;全局 MCP 注册一律靠那条 claude mcp add(你能看清到底写了什么)。

4. 生效 + 验证

1. 重启 Claude Code(改了 MCP 配置必须重启才加载)。
2. /mcp 应看到 hfss-agent-native。
3. 直接说一句"用 HFSS 建一个 2.45GHz 微带贴片并跑 S11",Claude 会自动走 hfss-antenna-modeling skill 调工具建模、求解、出结果。

配置 & 用法

连哪个版本:默认连 env 里的 HFSS_VERSION(install.py 从最高的 ANSYSEM_ROOT### 环境变量推导;推导不到则默认 2025.2)。要连老版本(如 2019.2):对话里让 open_desktop 传 version="2019.2",或改 .mcp.json env 里的 HFSS_VERSION。

license:install.py 会把本机的 ANSYSLMD_LICENSE_FILE / ANSYSLIC_DIR(若有)带进 server env;缺了就按你平时启动 HFSS 的方式补进 env 块。

工程文件:默认存到 server 运行目录(cwd)下的 projects/,可用环境变量 HFSS_PROJECTS_DIR 覆盖。

阻塞操作的确认:analyze / 参扫 / 优化耗时且阻塞。stdio 下进程内的 [y/N] 已关(stdin 被协议占用),改由客户端权限系统拦——Claude Code 靠 settings.json 里的 ask 规则(install.py --project 已写好 mcp__hfss-agent-native__analyze)。别的客户端要靠它自己的工具授权。

设计卡片目录(辅助设计检索):search_designs 按 HFSS_DESIGN_DIR → ~/.claude/skills/.../design/ → bundle 内 skill/.../design/ 顺序找卡片,一般无需配置。

用别的 MCP 客户端

server 是标准 MCP stdio,任何 MCP 客户端都能挂(Claude Desktop、Cline、Continue、Cursor、或自写的 MCP agent)。python install.py 打印的配置里 command / args / env 三样是通用的,按目标客户端的配置格式填即可:

{
  "command": "<python 路径>",          // 装了依赖的那个 python(venv 则用 venv 的)
  "args": ["<bundle>/hfss_mcp_server.py"],
  "env": { "HFSS_VERSION": "2025.2", "ANSYSLMD_LICENSE_FILE": "..." }
}

换客户端会丢两样 Claude Code 专属能力,知道就行:

1. skill 不会自动加载——hfss-antenna-modeling 是 Claude 的 skill 机制,别的客户端不读。工具照样能调,但丢了"怎么正确用"的纪律(坐标/层叠约定、求解前自检、经验库、设计闭环)。
   • 变通:把本仓库 skill/hfss-antenna-modeling/SKILL.md(及 knowledge/、design/)的内容放进那个 agent 的 system prompt / 上下文当指南。
2. 确认门——如上,stdio 下进程内确认已关。客户端若没有工具授权 UI,analyze/扫参/优化会直接跑、不问你。用支持 MCP 工具授权的客户端,或自己留意别误触。

当前短板

1. 最弱的是"读图/理解复杂结构"那半边,不是建模管线。折叠/多层/定制馈电这类复杂拓扑,AI 从图反推容易错,仍要靠用户确认结构(skill §0 已尽量兜底)。
2. analyze 阻塞,暂无 Ctrl+C 中止。
3. 经验库还年轻(随用随厚)。
4. 工具偏多(66),每轮 token 有成本。

未来方向

• 近期(打磨):拿真论文端到端跑通"读图→建模";经验库随用沉淀。
• 中期(补能力):更多馈电/结构类型、场图/电流分布导出、工具按需收敛降 token。
• 远期愿景(设计顾问):从"照着建"进化到"参考文献辅助设计"——给指标/参考论文,它建议结构+尺寸并实现、仿真、迭代到达标;底层靠 λ 归一化设计卡片库 + 经验库。

已知点

• server 名 hfss-agent-native 写死(settings 的 mcp__hfss-agent-native__analyze 确认规则 key 在它上)。
• 工程存到运行目录 cwd 下 projects/(可 HFSS_PROJECTS_DIR 覆盖)。
• CreateReport 跨版本 arity 不同(2019=8 参,2025=7 参),结果提取已用多形式兜底。
• CreateRectangle 的 XZ 平面 Width/Height 轴向与直觉相反(已在工具内修正);端口积分线变量名会自动解析成字面量(同轴除外)。