电磁场仿真软件简介

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1、实用标准文案电磁场仿真软件简介随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展，在最近几年出现了大量的电磁场和微波电路仿真软件。在这些软件中，多数软件都属于准3维或称为2.5维电磁仿真软件。例如，Agilent公司的ADS（AdvancedDesignSystem）、AWR公司的MicrowaveOffice、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CSTDesignStudio等。目前，真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CSTMicrowaveStudio、Zeland公

2、司的Fidelity和IMSTGmbH公司的EMPIRE。从理论上讲，这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能。其中，HFSS（HFSS是英文高频结构仿真器（HighFrequencyStructureSimulator）的缩写）是一种最早出现在商业市场的电磁场三维仿真软件。因此，这一软件在全世界有比较大的用户群体。由于HFSS进入中国市场较早，所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多，特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。德国CST公司的MicroWaveStudio（微波工作室）是最近几年该公司在Mafia软件基础上推出

3、的三维高频电磁场仿真软件。它吸收了Mafia软件计算速度快的优点，同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变。就目前发行的版本而言，CST的MWS的前后处理界面及操作界面比HFSS好。Ansoft也意识到了自己的缺点，在刚刚推出的新版本HFSS（定名为AnsoftHFSSV9.0）中，人机界面及操作都得到了极大的改善。在这方面完全可以和CST媲美。在性能方面，两个软件各有所长。在速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多。值得注意的是，MWS采用的理论基础是FIT（有限积分技术）。与FDTD（时域有限差分法）类似，它是直接从

4、Maxwell方程导出解。因此，MWS可以计算时域解。对于诸如滤波器，耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合；而HFSS采用的理论基础是有限元方法(FEM)，这是一种微分方程法，其解是频域的。所以，HFSS如果想获得频域的解，它必须通过频域转换到时域。由于，HFSS是用的是微分方法，所以它对复杂结构的计算具有一定的优势。另外，在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件：ANSYS。ANSYS是一个基于有限元法(FEM)的多功能软件。该软件可以计算工程力学、材料力学、热力学和电磁场等方面的问题。它也可以用于高频电磁场分析（应用例如

5、：微波辐射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等）。其功能与HFSS和CSTMWS类似。但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解，因此，对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难。对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想。实际上，ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面，而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等。但是，就其电磁场部分而言，它也能对任意三维结构的电磁特性进行仿真。虽然，Zeland公司的Fidelity和IMSTGm

6、bH公司的EMPIRE精彩文档实用标准文案也可以仿真三维结构。但由于这些软件的功能不如前面的软件，所以用户相对较少。下面列出几个相关软件的名称和主要性能，微波CAD软件简介厂商名称主要性能计算方法AgilentADS线性/非线性电路仿真；数字电路仿真；信号系统分析、仿真。Momentum2.5D平面电路高频电磁场仿真矩量法（MoM）AnsoftHFSS3D高频电磁场仿真有限元法（FEM）Designer线性/非线性电路仿真；2.5D平面电路高频电磁场仿真；信号系统分析、仿真。矩量法（MoM）Ensemble2.5D平面电路高频电磁场仿真矩量法

7、（MoM）SerenadeSymphony信号系统分析、仿真。Harmonica线性/非线性电路仿真；2.5D平面电路高频电磁场仿真矩量法（MoM）SPICELink高级信号与系统仿真；SchematicCapture驱动系统仿真；提取等效电路。Optimatrics参数分析、优化和灵敏度分析有限差分法（FDM）CSTMafia低频电场和磁场仿真；3D高频电磁场仿真；系统热力学仿真；带电粒子运动仿真。有限积分技术（FIT）MicrowaveStudio3D高频电磁场仿真有限积分技术（FIT）DesignStudio2.5D平面电路高频电磁场仿

8、真；矩量法（MoM）AWRMWOffice线性/非线性电路；2.5D平面电路高频电磁场仿真。矩量法（MoM）IMSTGmbHEMPIRE3D高频电磁场仿真时域有限差