
随着计算电磁学在工程应用领域影响力的不断加深,商用电磁分析软件越来越多,操作界面智能化,使得设计人员可以更加方便、直观得进行滤波器设计、天线设计、目标电磁特性分析等。
Ansys HFSS
(资料图片仅供参考)
2. 以有限积分法为主的微波软件有CST Microwave Studio
CSY德国Computer Simulation Technology公司推出的一款高频三维电磁场仿真软件。广泛应用于移动通信、无线通信(蓝牙系统)、信号集成和电磁兼容等领域。
CST仿真软件包含的主要产品有:CST微波工作室、CST设计工作室、CST电磁工作室以及马飞亚(MAFIA)。CST微波工作室是专门用于高频领域电磁分析和设计的软件,它是一款无源微波器件和天线的仿真软件,可以仿真耦合器、滤波器、环流器、隔离器、谐振腔、平面结构、连接器、电磁兼容、IC封装、各类天线以及天线阵列,能够给出S参数、天线方向图、增益等结果。
MICROWAVE STUDIO使用简洁,能为用户的高频设计提供直观的电磁特性。MICROWAVE STUDIO 除了主要的时域求解器模块外,还为某些特殊应用提供本征模及频域求解器模块。
CAD文件的导入功能及SPICE参量的提取增强了设计的可能性并缩短了设计 时间。另外,由于MICROWAVE STUDIO的开放性体系结构能为其它仿真软件提供链接,使 MICROWAVE STUDIO 与其它设计环境相集成。
3.1 Microwave Office
3.2 ADS
3.3 Ansys Designer
3.4 XFDTD
IE3D是一个基于矩量法的电磁场仿真工具,可以解决多层介质环境下的三维金属结构的电流分布问题。
IE3D可分为MGRID、MODUA和 PATTERNVIEW三部分;MGRID为IE3D的前处理套件,功能有建立电路结构、设定基板与金属材料的参数和设定模拟仿真参数;MOODUA是 IE3D的核心执行套件,可执行电磁场的模拟仿真计算、性能参数(Smith园图,S参数等)计算和执行参数优化计算;PATTERNVIEW是IE3D 的后处理套件,可以将仿真计算结果,电磁场的分布以等高线或向量场的形式显示出来。
IE3D仿真结果包括S、Y、Z参数,VWSR,RLC等效电路,电流 分布,近场分布和辐射方向图,方向性,效率和RCS等;应用范围主要是在微波射频电路、多层印刷电路板、平面微带天线设计的分析与设计。
是一种基于矩量法的电磁仿真软件,提供面向3D平面高频电路设计系统以及在微波、毫米波领域和电磁兼容/电磁干扰设计的EDA工具。SonnetTM应用于平面高频电磁场分析,频率从1MHz到几千GHz。
主要的应用有:微带匹配网络、微带电路、微带滤波器、带状线电路、带状线滤波器、过孔(层的连接或接地)、偶合线分析、PCB板电路分析、 PCB 板干扰分析、桥式螺线电感器、平面高温超导电路分析、毫米波集成电路(MMIC)设计和分析、混合匹配的电路分析、HDI 和LTCC 转换、单层或多层传输线的精确分析、多层的平面的电路分析、单层或多层的平面天线分析、平面天线阵分析、平面偶合孔的分析等。
FEKO是德语Feldberechnung bei Korpern mit beliebiger Oberflache(任意复杂电磁场 计算)首字母的缩写。
FEKO是EMSS公司旗下的一款强大的三维全波电磁仿真软件,是世界上第一个把矩量法推向市场的商业软件。常用于复杂形状三维物体的电磁场分析。
FEKO是针对天线设计、天线布局与电磁兼容性分析而开发的专业电磁场分析软件,从严格的电磁场积分方程出发, 以经典的矩量法(MOM:Method Of Moment)为基础,采用了多层快速多级子(MLFMM:Multi-Level Fast Multipole Method)算法在保持精度的前提下大大提高了计算效率,并将矩量法与经典的高频分析方法(物理光学PO:Physical Optics,一致性绕射理论UTD:Uniform Theory of Diffraction)无缝结合,从而非常适合于分析天线设计、雷达散射截面(RCS)、开域辐射、电磁兼容中的各类电磁场分析问题。
5.0以后的 Feko版本更是混合了有限元法(FEM:Finite Element Method),能更精确的处理多层电介质(如多层介质雷达罩)、生物体吸收率的问题。
操作界面
Feko通常处理问题的方法是:对于电小结构的天线等电磁场问 题,FEKO采用完全的矩量法进行分析,保证了结果的高精度。对于具有电小与电大尺寸混合的结构,FEKO既可以采用高效的基于矩量法的多层快速多极子 法,又可以将问题分解后选用合适的混合方法(如用矩量法、多层快速多级子分析电小结构部分,而用高频方法分析电大结构部分),从而保证了高精度和高效率的 完美结合,因此在处理电大尺寸问题如天线设计、RCS计算等方面,其速度和精度均无以伦比。
采用以上的技术路线,Feko可以针对不同的具体问题选取不同的方法来进行快速精确的仿真分析,使得应用更加灵活,适用范围更广泛,突破了单一数值计算方法只能局限于某一类电磁问题的限制。
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