在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
电子发烧友
开通电子发烧友VIP会员 尊享10大特权
海量资料免费下载
精品直播免费看
优质内容免费畅学
课程9折专享价
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

盤點十大電磁仿真軟件

硬件攻城獅 ? 來源:RF小木匠 ? 作者:RF小木匠 ? 2022-11-14 11:48 ? 次閱讀

01電磁仿真軟件

對于大多數射頻工程師來說,無論是有源電路設計,還是無源器件設計,他們幾乎一半的工作時間都在做仿真,而另一半是在調試和測試。

在日常設計中,射頻工程師會用到各種各樣的仿真軟件,比如射頻電路級的仿真會用到ADS、AWR等,3D電磁仿真軟件CST、Ansoft等。然而,無論是哪一種仿真軟件,都提供了豐富的設計助手。我們只需不停的仿真優化,就可以得到漂亮的設計結果。

但是,這些軟件是怎么工作的,可能很少有人去關注。下面盤點了10款常用的仿真軟件,希望能對大家有所幫助。

1、Ansys HFSS

76284294-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

這是一款適用于RF和無線設計的3D電磁場模擬器,Ansys HFSS是一款3D電磁 (EM)仿真軟件,可用于設計天線、天線陣列、RF或微波組件、高速互連裝置、過濾器、連接器IC封裝和印刷電路板等高頻電子產品,并對此類產品進行仿真。

全球工程師大多都使用Ansys HFSS設計通信系統、雷達系統、高級駕駛輔助系統 (ADAS)、衛星、物聯網(IoT)產品及其他高速RF和數字設備中使用的高頻、高速電子產品

2、CST

766c56aa-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

CST,三維電磁場仿真軟件。CST工作室套裝是面向3D電磁、電路、溫度和結構應力設計工程師的一款全面、精確、集成度極高的專業仿真軟件包,包含八個工作室子軟件,集成在同一用戶界面內,為用戶提供完整的系統級和部件級的數值仿真優化。

CST軟件覆蓋整個電磁頻段,提供完備的時域和頻域全波電磁算法和高頻算法。典型應用包含電磁兼容、天線/RCS、高速互連SI/EMI/PI/眼圖、手機、核磁共振、電真空管、粒子加速器、高功率微波、非線性光學電氣、場路、電磁-溫度及溫度-形變等各類協同仿真。

2016年,被法國達索公司收購。

3、ADS

76a83760-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

Advanced Design System,是Agilent公司推出的微波電路和通信系統仿真軟件,是國內各大學和研究所使用最多的軟件之一。

ADS功能非常強大,仿真手段豐富多樣,可實現包括時域和頻域、數字與模擬、線性與非線性、噪聲等多種仿真分析手段,并可對設計結果進行成品率分析與優化,從而大大提高了復雜電路的設計效率,是非常優秀的微波電路、系統信號鏈路的設計工具。

ADS主要應用于射頻和微波電路的設計、通信系統的設計,以及DSP設計和向量仿真。

4、AWR

76d8adb4-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

這是AWR公司推出的微波EDA軟件,為微波平面電路設計提供了最完整、最快速和最精確的解答,它是通過兩個仿真器來對微波平面電路進行模擬和仿真的。

對于由集總組件構成的電路,用電路的方法來處理較為簡便;該軟件設 有“VoltaireXL”的仿真器來處理集總組件構成的微波平面電路問題。而對于由具體的微帶幾何圖形構成的分布參數微波平面電路,則采用場的方法較為有效;該軟件采用的是“EMSight”的仿真器來處理任何多層平面結構的三維電磁場的問題。

“VoltaireXL”仿真器內設一個組件庫,在建立電路模型時,可以調出微波電路所用的組件。其中,無源器件有電感、電阻電容、諧振電路、微帶線、帶狀線、同軸線等;非線性器件有雙極晶體管、 場效應晶體管、二極管等。

“EMSight”仿真器是一個三維電磁場模擬程序包,可用于平面高頻電路和天線結構的分析,其特點是把修正譜域矩量法與直觀的窗口圖形用戶接口(GUI)技術結合起來,使得計算速度加快許多。MWO可以分析射頻集成電路(RFIC)、微波單片集成電路(MMIC)、 微帶貼片天線和高速印制電路(PCB)等電路的電氣特性。

現在,這款仿真軟件屬于Cadance。

5、Ansys Designer

這是Ansys公司推出的微波電路和通信系統仿真軟件,它采用了最新的窗口技術,是第一個將高頻電路系統、版圖和電磁場仿真工具無縫地集成到同一個環境的設計工具。

值得注意的是,這種集成不是簡單和接口集成,其關鍵是Ansys Designer獨有的“按需求解”的技術,它使你能夠根據需要選擇求解器,從而實現對設計過程的完全控制。

770f757e-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

Ansys Designer實現了“所見即所得”的自動化版圖功能、版圖與原理圖自動同步,大大提高了版圖設計效率。同時,Ansys還能方便地與其它設計軟件集成到一起,并可以和測試儀器連接,完成各種設計任務,比如頻率合成器、鎖相環、通信系統、雷達系統,以及放大器、混頻器、濾波器、移相器、功率分配器、合成器和微帶天線等。

Ansys Designer主要應用于射頻和微波電路的設計、通信系統的設計、電路板和模塊設計、部件設計。

6、XFDTD

773f8ac0-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

這是Remcom公司推出的基于時域有限差分法(FDTD)的三維全波電磁場仿真軟件,XFDTD用戶接口友好、計算準確,但XFDTD本身沒有優化功能,必須通過第三方軟件Engineous完成優化。

該軟件最早用于仿真蜂窩電話、長于手機天線和SAR計算;現在廣泛用于無線、微波電路、雷達散射計算、化學、光學、陸基警戒雷達和生物組織仿真。

7、Zeland IE3D

IE3D是一個基于矩量法的電磁場仿真工具,可以解決多層介質環境下的三維金屬結構的電流分布問題。

775e962c-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

IE3D可分為MGRID、MODUA、PATTERNVIEW三個部分。其中,MGRID為IE3D的前處理套件,功能有建立電路結構、設定基板與金屬材料的參數和設定模擬仿真參數;MODUA是IE3D的核心執行套件,可執行電磁場的模擬仿真計算、性能參數(Smith園圖、S參數等)計算和執行參數優化計算;PATTERNVIEW是IE3D的后處理套件,可將仿真計算結果,電磁場的分布以等高線或向量場的形式顯示出來。

IE3D仿真結果包括S、Y、Z參數和VWSR、RLC等效電路,以及電流分布、近場分布和輻射方向圖、方向性、效率和RCS等;應用范圍主要是在微波射頻電路、多層印刷電路板、平面微帶天線設計的分析與設計。

8、Sonnet

Sonnet軟件在1983年被研究開發以來,并獲得了商業上的良好聲譽,目前已成為世界上最準確的單層、多層平面電路和天線設計的商業軟件;由Rautio博士創立的Sonnet軟件公司一直致力于專業開發和升級Sonnet軟件。

Sonnet針對當前三維平面電路和天線的設計挑戰,尤其是微波、毫米波領域高精度和高可靠性的需求,提供了工業上最精確和可靠的三維平面分析工具。通過提供開放的接口和專業的技術支持服務,幫助客戶建立完整的設計流程,設計世界一流的產品。

Sonnet廣泛應用于解決MMIC、RFIC、CPW、超導濾波器、LTCC、PCB的電磁兼容和信號完整性、元器件設計、平面天線等領域。

9、FEKO

FEKO是德語Feldberechnung bei Korpern mit beliebiger Oberflache(任意復雜電磁場計算)首字母的縮寫。

77a64cba-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

FEKO軟件是EMSS公司旗下的一款強大的三維全波電磁仿真軟件,是世界上第一個把矩量法(MoM)推向市場的商業軟件,該方法使得精確分析電大問題成為可能。

FEKO支持有限元方法(FEM),并將MLFMM與FEM混合求解,MLFMM+FEM混合算法可求解含高度非均勻介質電大尺寸問題。

10、EMPro

77be6e9e-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

Electromagnetic Professional(EMPro)是Keysight EEsof EDA的軟件設計平臺,主要用于分析元器件的三維電磁場(EM)效應,比如高速和射頻IC封裝、封裝接線、天線、芯片上和芯片外嵌入式無源元件,以及PCB互連設備。

EMPro具有現代領先的設計、仿真和分析環境,以及大容量仿真技術,并綜合了業界領先的射頻和微波電路設計環境——先進設計系統(ADS),可用于快速高效地進行射頻和微波電路設計。

以上介紹的10款電磁仿真軟件,大家用過幾種?哪些最好用?歡迎留言討論!

02電磁仿真算法

其實,這些電磁仿真軟件無外乎就是求解設計體和空間的電磁場。這個電磁場的解就是我們要設計的結構。我們都知道,麥克斯韋方程組確定了電磁波的幾乎所有,我們在結構內求解電磁場就可以了。

這看似簡單,但面對這么多種材料,這么多的復雜的結構,又該如何求解呢?按照書本上講的直接解電磁波方程就可以嗎?很明顯,不可以。

77e28e6e-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.png

電磁學的一個很重要的分支,就是計算電磁學。

20世紀60年代以來,隨著電子計算機技術的發展,一些電磁場的數值計算方法也迅速發展起來,并在實際工程問題中得到了廣泛地應用,形成了計算電磁學研究領域,已成為現代電磁理論研究的主流。

簡而言之,計算電磁學是在電磁場與微波技術學科中發展起來的,建立在電磁場理論基礎上,以高性能計算機技術為工具,運用計算數學方法,專門解決復雜電磁場與微波工程問題的應用科學。

相對于經典電磁理論分析而言,應用計算電磁學來解決電磁學問題時,受邊界約束大為減少,可以解決各種類型的復雜問題。原則上講,從直流到光的寬廣頻率范圍都屬于該學科的研究范圍。近幾年來,電磁場工程在以電磁能量或信息的傳輸、轉換過程為核心的強電與 弱電領域中顯示了重要作用。

電磁工程問題求解一般步驟如下:

7803703e-628e-11ed-8abf-dac502259ad0.jpg

計算電磁學中有眾多不同的算法,比如時域有限差分法(FDTD)、時域有限積分法(FITD)、有限元法(FE)、矩量法(MoM)、邊界元法(BEM)、譜域法(SM)、傳輸線法(TLM)、模式匹配法(MM)、橫向諧振法(TRM)、線方法(ML)和解析法等。

在頻域,數值算法有:有限元法(FEM,Finite Element Method)、矩量法(MoM,Method of Moments),差分法(FDM,Finite Difference Methods)、邊界元法(BEM,Boundary Element Method)和傳輸線法(TLM,Transmission-Line-matrix Method)。

在時域,數值算法有:時域有限差分法(FDTD,Finite Difference Time Domain )和有限積分法(FIT,Finite Integration Technology)。

這些方法中有解析法、半解析法和數值方法。而數值方法中又分零階、一階、二階和高階方法。依照解析程度由低到高排列,其依次是:時域有限差分法(FDTD)、傳 輸線法(TLM)、時域有限積分法(FITD)、有限元法(FEM)、矩量法(MoM)、線方法(ML)、邊界元法(BEM)、譜域法(SM)、模式匹配法(MM)、橫向諧振法(TRM)和解析法。

依照結果的準確度由高到低,其分別是解析法、半解析法、數值方法。

在數值方法中,按照結果的準確度有高到低,其分別是高階、二階、一階和零階。

時域有限差分法(FDTD)、時域有限積分法(FITD)、有限元法(FEM)、矩量法(MoM)、傳輸線法(TLM)、線方法(ML)是純粹的數值方法;而邊界元法(BEM)、譜域法(SM)、模式匹配法(MM)、橫向諧振法(TRM)則均具有較高的分辨率。

模式匹配法(MM)是一個半解析法,倘若傳輸線的橫向模式是準確可得的話。理論上,模式可以是連續譜。但由于數值求解精度的限制,通常要求橫向模式是離散 譜,這就要求橫向結構上是無耗的。更通俗地講,就是無耗波導結構。換言之,MM最適用于波導空腔、高Q且在能量傳輸的某一維上結構具有一定的均勻性。

比如,它適用于兩個圓柱腔在高度維上的耦合的分析,但不適用于兩個葫蘆間的耦合分析。因為后者沒有非常明確 的模式參與能量交換,人們只能將大量的模式一并考慮,這樣就降低了MM的效用。

有限元法(FEM)是一種一階純數值方法(若用一階元的話),它適用于任何形狀的結構,是一個通用的方法。但事物總是一分為二的,一般來說,通用方法在特殊應用領域的效率將不如特殊方法。對于高Q空腔濾波器設計,MM就遠優于 FEM。

隨著計算電磁學在工程應用領域影響力的不斷加深,商用電磁分析軟件越來越多,操作界面智能化,使得設計人員可以更加方便、直觀得進行濾波器設計、天線設計、目標電磁特性分析等。

以下是幾種方法的比較:

這里對計算電磁學中幾種主要的數值方法進行簡單的比較,即時域有限差分法(FDTD)、有限元(FEM)、矩量法(MoM)、多極子法(MMP)、幾何光學繞射法(GTD)、物理光學繞射法(PTD)和傳輸線法(TLM)。

性能 MoM GTD/PTD MMP FDTD FEM TLM
使用求解的問題 天線建模、線建模和表面結構、導線結構的問題 大電尺寸結構的范圍的應用 直接計算,不需要中間步驟 可以直接求解麥克斯韋方程 電的和物體幾何尺寸的特性可分開定義和處理 所有的場分量可以在同一點進行計算
數值建模特點 可以對任意結構形狀的物體上的電流結構建模 在高頻散射問題中非常有效,例如雷達散射截面問題 不需要存儲空間形狀參數 可以克服FDTD中必需的階梯建模空間問題 可用于非均勻煤質建模和分析
適于計算電磁場的區域 輻射條件允許求解在輻射物體外的任何地點的E和H場 滿足遠區平面波近似的空間,節省計算機資源 很容易對非均勻煤質的場問題建模 適于分析復雜結構,對內部EM問題建模有效 適于分析復雜結構,對表面域建模很有效
適于研究的問題 計算天線參數、輸入阻抗、增益、雷達問題 對內部復雜煤質問題可以有效地建模 可以對非均勻煤質問題建模 比FDTD有較小的數值色散誤差
數值建模中存在的問題 對內部區域建模問題困難大 幾乎不提供有關天線參數的信息 場強以外的其它參數必須進行計算 對無邊界問題需要吸收邊界條件處理 對無邊界問題需要對邊界進行建模 比FDTD使用更多的計算資源
計算機實現遇到的問題 在非均勻煤質中會遇到困難,要用大量的內部資源,所以,通常只用于低頻問題 只在高頻有效,不能提供任何電流分布的情況 計算密集型,占用的計算量和內存都很大,使用者必須熟悉多極子理論 計算密集型,有數值色散誤差,內存量大 計算密集型,處理開放區域內的封閉面上的未知場點問題難 帶寬受色散誤差限制,不能解圍繞散射體和需要大空間的問題
計算場強以外的其它物理量的能力 只能計算遠區場 計算場傳播和電流分布等參數很難 同FDTD

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 電磁
    +關注

    關注

    15

    文章

    1138

    瀏覽量

    51895
  • 仿真軟件
    +關注

    關注

    21

    文章

    245

    瀏覽量

    30431
  • CST
    CST
    +關注

    關注

    7

    文章

    63

    瀏覽量

    17762

原文標題:盤點:十大電磁仿真軟件

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 1人收藏
  • jf_300911501

評論

相關推薦

2024年存儲行業十大事件盤點

。國際存儲大廠的整合擴產等趨勢明顯,國內存儲廠商IPO加速、并購整合不斷,國內存儲產業發展邁向新的臺階。我們回顧2024,展望2025,挑選出2024年存儲行業十大事件進行盤點。 ? 鎧俠 正式 上市 ? 2024年12月,鎧俠在東京證券交易所正式掛牌上市。作為全球
的頭像 發表于 01-06 06:51 ?4616次閱讀
2024年存儲行業<b class='flag-5'>十大</b>事件<b class='flag-5'>盤點</b>

華為發布2025智能光伏十大趨勢

華為數字能源以“融合創新,智構未來,加速光伏成為主力能源”為主題,舉辦2025智能光伏十大趨勢發布會。華為數字能源智能光伏產品線總裁周濤發布了智能光伏十大趨勢和重磅白皮書,為光儲產業的高質量發展提供前瞻性支持。
的頭像 發表于 01-06 17:12 ?381次閱讀

帶您了解SIMULIA CST 電磁仿真軟件 2025新功能 微辰三維

SIMULIA CST 2025新功能上線,帶您“零幀起手”電磁仿真.
的頭像 發表于 12-19 22:13 ?218次閱讀

全國5G新基建智慧燈桿建設十大代表性案例

全國5G新基建智慧燈桿建設十大代表性案例
的頭像 發表于 11-07 12:50 ?695次閱讀
全國5G新基建智慧燈桿建設<b class='flag-5'>十大</b>代表性案例

選擇精科睿進行 PCBA 代工代料有以下十大理由

選擇精科睿進行 PCBA 代工代料有以下十大理由:
的頭像 發表于 11-06 10:21 ?213次閱讀

這些電源常用仿真軟件,你都知道嗎?

仿真參數設置、仿真模型運行以及仿真結果分析四部分內容。 ▍搭建仿真模型: 根據電源的設計方案結合具體仿真內容在相應的
發表于 10-25 14:20

“智能網聯汽車全球十大發展突破”在京發布

“智能網聯汽車全球十大發展突破”是從過去5-10年的代表性成果中,評選出在政策法規、市場應用、技術創新等方面最具標志性的項發展突破。10月17日,2024世界智能網聯汽車大會(WICV2024
的頭像 發表于 10-19 08:08 ?355次閱讀
“智能網聯汽車全球<b class='flag-5'>十大</b>發展突破”在京發布

中國信通院發布“2024云計算十大關鍵詞”

7月23日,由中國通信標準化協會主辦,中國信息通信研究院(簡稱“中國信通院”)承辦的“2024可信云大會”在京召開。大會上,中國信通院正式發布“2024云計算十大關鍵詞”,中國信通院云計算與大數
的頭像 發表于 08-02 08:28 ?669次閱讀
中國信通院發布“2024云計算<b class='flag-5'>十大</b>關鍵詞”

電磁仿真軟件有哪些常用的方法

電磁仿真軟件是一種用于模擬和分析電磁場行為的計算工具,廣泛應用于電子、通信、電力、航空航天等領域。本文將介紹電磁
的頭像 發表于 07-12 10:02 ?1067次閱讀

AI浪潮下的十大消費者新趨勢

人工智能已經風靡全球,當我們沉浸在AI技術為辦公與生活帶來的各種便利時,一些人也會質疑:AI 真的能為我們描繪出更美好的未來畫卷嗎? AI 賦能的十大消費者趨勢 愛立信消費者實驗室的最新報告
發表于 06-05 10:30 ?376次閱讀

電路仿真軟件如何使用 電路仿真軟件有哪些好用

電路仿真軟件是一種通過計算機模擬電路行為的工具,可以幫助工程師和電子愛好者設計、分析和優化電路。它可以幫助用戶驗證電路設計、預測電路的性能,并幫助用戶更好地理解電路的行為。 在本文中,我們將介紹
的頭像 發表于 05-04 10:51 ?2141次閱讀

電路仿真軟件有哪些類型 電路仿真接線app軟件哪個好

電路仿真軟件有以下幾個類型:電子數字仿真軟件、電子模擬仿真軟件、電源電氣
的頭像 發表于 05-04 10:49 ?3422次閱讀

電路仿真軟件如何使用 電路仿真軟件操作流程

電路仿真軟件是一種用于設計、測試和驗證電路的工具,它可以模擬實際電路的行為和性能。本文將詳細介紹電路仿真軟件的使用流程,包括軟件的安裝、電路
的頭像 發表于 05-04 10:39 ?2838次閱讀

臺積電重回全球十大上市公司

臺積電重回全球十大上市公司 人工智能相關企業持續被資金關注,在AI需求旺盛的帶動下臺積電股價水漲船高,臺積電重回全球十大上市公司;這是臺積電2020年以來首次重返全球前十大上市公司之列。 臺積電長期
的頭像 發表于 03-12 17:00 ?1185次閱讀

睿創微納8微米榮獲“2023年度山東十大科技創新成果”

近日,在煙臺召開的兩院院士評選“2023年中國/世界十大科技進展新聞”發布會上,公布了“2023年度山東省十大科技創新成果”榜單。其中,睿創微納憑借其研發的8微米非制冷紅外熱成像模組,榮獲榜單之首,填補了世界空白。
的頭像 發表于 01-25 16:27 ?750次閱讀

電子發燒友

中國電子工程師最喜歡的網站

  • 2931785位工程師會員交流學習
  • 獲取您個性化的科技前沿技術信息
  • 參加活動獲取豐厚的禮品
主站蜘蛛池模板: 亚洲国产片| 中文天堂最新版www官网在线| 亚洲第一网站| 成人欧美一区二区三区视频 | 欧美三级免费网站| 奇米影视亚洲四色8888| 日本xxxxbbbb| 黑色丝袜美女被视频网站| 97capcom超频在线| 久久久黄色片| 天天插天天搞| 性欧美成人依依影院| 天天干夜夜爱| 久久黄色录像| 中文字幕一区二区三区免费看 | 美国bj69video18| 97人摸人人澡人人人超一碰| 亚洲hh| 亚洲资源最新版在线观看| 看黄网站在线看| 日本精品卡一卡2卡3卡四卡三卡 | 四虎最新网| 18黄网站| 男女视频在线看| 男人j进入女人j视频大全| 在线播放 你懂的| 色婷婷色丁香| 久久狼人综合| 黄a级免费| 国产色中色| 天天插一插| 狠狠干人人干| 亚洲色图视频在线| 欧美一级片网站| 大黄香蕉| 国产伦精品一区二区三区四区| 高清成年美女xx免费网站黄| 日本一区二区三区不卡在线看| 天堂在线免费视频| 日韩视频 中文字幕 视频一区| 经典三级第一页|