常用的高频电磁场仿真软件
射频EDA仿真软件介绍
射频EDA仿真软件介绍射频EDA（Electronic Design Automation）是一种用于射频芯片设计和仿真的软件工具，它通过电磁场仿真和电路仿真等功能，可以帮助设计者优化射频电路的性能和可靠性。
本文将介绍几款常用的射频EDA仿真软件。
1. ADS（Advanced Design System）ADS是美国Keysight（前身为安捷伦科技）推出的一款强大的射频和微波电路设计和仿真工具。
它包含了多种电路仿真方法，如基于S参数的线性仿真、基于混合EM的电磁仿真和基于直接时间域的高速数字仿真等。
ADS还内置了丰富的器件模型和库，方便用户进行仿真和优化。
此外，ADS还支持与SI/PI和系统仿真软件的集成，使得整个设计流程更加高效。
2. HFSS（High Frequency Structure Simulator）HFSS是美国ANSYS公司开发的一种基于有限元分析（FiniteElement Analysis）的高性能电磁场仿真软件。
它主要用于射频和微波领域，可以模拟复杂的电磁场分布和信号传输。
HFSS具有优异的求解速度和准确度，并且支持多种仿真技术，如频域仿真、时域仿真和混合仿真等。
此外，HFSS还提供了强大的后处理功能，可以用于绘制场强分布图、辐射图和散射参数图等。
3. CST Studio SuiteCST Studio Suite是德国CST公司开发的一款电磁场仿真软件套件，广泛应用于射频、天线和微波电路的设计和仿真。
CST基于有限差分时域（FDTD）方法，具有较高的计算速度和较低的内存占用。
CST StudioSuite提供了丰富的建模功能和后处理工具，可以实现多尺度建模、参数扫描和优化等操作。
此外，CST还支持与ADS和HFSS等软件的数据交换，方便不同工具之间的协同设计和分析。
4. AWR Microwave OfficeAWR Microwave Office是美国National Instruments（前身为奇美电子）开发的一款射频和微波电路设计软件。
cst和hfss的算法
cst和hfss的算法CST和HFSS的算法CST（Computer Simulation Technology）和HFSS（High Frequency Structure Simulator）是两种常用的电磁仿真软件，它们都采用了不同的算法来解决电磁场问题。
本文将分别介绍CST和HFSS的算法原理及其应用领域。
CST是一种基于时域积分方程（TDIE）的电磁场仿真软件。
其算法核心是时域积分方程的离散化和求解。
时域积分方程是由麦克斯韦方程组通过格林函数推导得到的，它描述了电磁场在时域中的行为。
CST将时域积分方程离散化为差分方程，通过数值方法求解得到离散时间步长上的电场和磁场分布。
CST的算法优点是适用于各种频率范围的电磁场仿真，对于大型复杂结构的仿真效果较好。
CST广泛应用于电磁兼容性（EMC）、天线设计、微波电路设计等领域。
HFSS是一种基于有限元方法（FEM）的电磁场仿真软件。
其算法核心是有限元法的离散化和求解。
有限元法是一种将连续的物理问题离散化为有限个单元的方法，通过求解每个单元上的电场和磁场分布，得到整个结构上的电磁场分布。
HFSS的算法优点是适用于高频电磁场仿真，对于微波器件、天线、射频电路等高频领域的仿真效果较好。
HFSS广泛应用于无线通信、雷达系统、天线阵设计等领域。
CST和HFSS在算法原理上有所不同，也导致了它们在应用领域上的区别。
CST适用于低频和中频范围的电磁场仿真，尤其擅长于处理大型复杂结构。
而HFSS适用于高频范围的电磁场仿真，尤其擅长于处理微波器件和天线等高频领域的仿真。
除了算法原理和应用领域的不同，CST和HFSS在用户界面和操作流程上也有所差异。
CST的用户界面较为简洁直观，操作流程相对简单，适合初学者使用。
而HFSS的用户界面相对复杂，操作流程相对繁琐，需要一定的经验和技巧才能熟练使用。
CST和HFSS是两种常用的电磁场仿真软件，它们分别采用了时域积分方程和有限元方法来解决电磁场问题。
hfss旋转坐标系
hfss旋转坐标系
HFSS (高频结构模拟软件) 是一种广泛用于电磁场仿真的工具，它可以用来分析和设计微波、射频和毫米波器件。
在HFSS中，旋转
坐标系可以用来简化和优化模型的建立和仿真过程。
在HFSS中，要旋转坐标系，首先需要创建一个坐标系，然后可
以通过旋转操作来改变坐标系的方向。
这个功能在建立模型时尤其
有用，例如当需要分析具有旋转对称性的结构或者优化天线方向性时。
通过旋转坐标系，用户可以轻松地改变模型的方向，从而更好
地理解电磁场在不同方向上的行为。
这有助于优化天线的辐射特性、改进滤波器的性能等。
另外，旋转坐标系还可以用于模拟电磁场在
不同角度下的传播和散射情况，对于设计雷达、通信系统等具有重
要意义。
需要注意的是，在进行坐标系旋转时，要确保模型的几何结构
和边界条件与旋转后的坐标系相适应，以保证仿真结果的准确性和
可靠性。
总之，HFSS中的旋转坐标系功能为工程师和研究人员提供了一个强大的工具，可以更好地理解和优化电磁场问题，对于电磁场仿真和微波器件设计具有重要的帮助作用。
常用的高频电磁场仿真软件
常用的高频电磁场仿真软件常用的高频电磁场仿真软件有下面这些：Ansoft HFSS、Designer、Emsenble。
ansoft一贯使用FEM（有限元法），HFSS 在中国大陆有绝对的市场份额。
一直被大家认为电小不错，电大不行。
一年一来一直致力于推翻大家这种印象。
终端仿真里面面，我们认为网络参数相对还是比较正确的，但是场参数有时候就不是那么令人满意了。
例如，建模一个dipole，在大部分关键的己方加了很多人工干预网哥划分，但是，增益和pattern的波束角宽都差挺多的。
手机天线仿真经常是百分之一百零几的效率。
在9.1版里results里就不得不多加了realized gain这个选项，把gain这个选项的值打个折扣给你：）CST的Microwave Studio，一直大家一位是fdtd，其实它是时域积分法（FITD），当然其实不是原则上的不同。
和FEM方法不同，FDTD或者FITD都是先在时域计算，用一个宽频谱的激励信号（方波或者高斯波都有）去激励模型，在时域计算然后去反演到频域。
系统的网络参数和场参数基本上是反演后的得到的。
特点是可以计算相当大的带宽结果，而不需要象用ansoft，可能要把大带宽分割后分别仿真。
CST计算过程中，由于没有FEM计算过程中矩阵求逆过程，计算时间和网格数成线性增长关系，而FEM的是指数增长关系。
CST的MWS从4.3版起，开始有了大小网格嵌套技术，在曲面上细化六面体网格逼进曲面。
这是其它FDTD 套件所没有的。
CST的MWS最大的问题是不象ansoft的那么傻瓜化，很多参数即使看了help也不是很能让人理解。
如果很深入了解MWS内部细节，估计可以一次性不用收敛做出完美的仿真。
我们曾经用完全相同的模型分别在ansoft和CST运行，结果双频天线CST结果低频比ansoft结果高。
而高频又比ansoft结果低。
但是场参数就可靠得多了，一个加上塑胶外壳参数、电池、屏蔽罩等器件的模型，天线在谐振点就是比较真实的百分之四、五十。
hfss相控阵波束角度
hfss相控阵波束角度
HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一款用于高频电磁场仿真的软件，可以用于设计和分析各种天线和微波器件。
相控阵（Phased Array）是一种通过控制多个天线阵列中各个天线的相位和振幅来实现波束控制的技术。
相控阵的波束角度可以通过调整各个天线的相位差来实现。
在HFSS中，可以通过以下步骤来模拟相控阵的波束角度：
1. 创建天线阵列：使用HFSS的设计工具创建一个天线阵列模型。
可以选择合适的天线类型和阵列结构。
2. 定义天线元素：对于每个天线元素，设置其位置、相位和振幅。
相位差的设置将决定波束的指向。
3. 设置激励：对于每个天线元素，设置适当的激励。
可以选择单个元素激励或整个阵列激励。
4. 运行仿真：运行HFSS仿真，得到波束角度的模拟结果。
5. 分析结果：根据仿真结果，分析波束的指向和角度，可以通过改变天线元素的相位差来调整波束角度。
需要注意的是，HFSS是一款强大的电磁场仿真软件，相控阵的设计需要一定的电磁学和天线阵列原理的知识。
在实际应用中，可能还
需要考虑到其他因素，如阵列中的互相干扰、辐射功率等。
因此，对于复杂的相控阵系统，建议结合理论和实验进行综合设计和优化。
电磁软件介绍及应用
电磁软件介绍及应用电磁软件是一类用于模拟和分析电磁场行为的计算机程序。
它们基于电磁理论和数值计算方法，可以对电磁场的特性进行预测、优化设计和故障诊断。
电磁软件在电力系统、通信系统、雷达、天线设计、电磁兼容性和生物电磁学等领域得到广泛应用。
电磁软件通常可以模拟电磁场的分布、电场强度、磁场强度、电磁波传播特性等，并能提供电磁场所带来的各种物理量和参数。
以下是几种常见的电磁软件及其应用：1. Maxwell（有限元解算器）：Maxwell是ANSYS公司开发的有限元求解器，广泛应用于电磁场建模和分析。
它可以用于电机、变压器、感应加热、感应炉等电磁设备的电磁场分析和设计。
通过Maxwell，可以模拟电磁场分布、磁场力、饱和效应、电磁感应和损耗等。
2. CST Studio Suite：CST Studio Suite是德国CST公司开发的全波电磁场仿真软件，主要用于天线设计、微波电路仿真、高频电磁场分析等。
它基于时域有限差分（FDTD）和时域积分方程（TDA）等数值计算方法，可以模拟电磁波传播、反射、透射、散射等现象。
3. HFSS（高频结构仿真器）：HFSS是美国ANSYS公司开发的高频电磁场仿真软件，广泛应用于微波毫米波电路和天线设计。
它基于有限元方法，可以模拟电磁场传播、天线辐射、高频电路的S参数等，对于频率范围从几百兆赫兹到几太赫兹的高频应用非常适用。
4. FEKO：FEKO是南非公司Altair Engineering开发的电磁场仿真软件，可以用于雷达和天线设计、EMC/EMI分析、电波传播和电磁散射等领域。
FEKO基于复杂射线方法（CRM）和有限元方法（FEM），可以模拟电磁波的传播、散射、辐射和耦合等现象。
5. ADS（先进设计系统）：ADS是美国Keysight Technologies公司开发的一款集成电路设计软件，包括了高频电磁场仿真功能。
它可以用于射频集成电路（RFIC）和微波集成电路（MIC）的设计和仿真，对于高频器件的电磁场分析和性能优化非常有效。
HFSS场计算器使用指南
HFSS场计算器使用指南HFSS（High Frequency Structure Simulator）是由ANSYS公司开发的一款用于高频电磁场仿真和设计的软件。
它是目前业界领先的电磁仿真工具之一，广泛应用于微波、射频、天线和高速信号完整性等领域的设计和分析。
本文将介绍HFSS场计算器的使用指南，帮助初学者快速上手并进行有效的电磁场仿真。
一.HFSS简介1.HFSS是什么？HFSS是一款基于有限元方法（Finite Element Method，FEM）的电磁场仿真软件。
它可以对电磁场进行三维建模、仿真和分析，帮助设计师评估设计的性能、优化设计参数以及解决电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）等问题。
2.HFSS的特点HFSS具有以下突出特点：-高精度：采用高精度的数值算法，精确计算微波和射频器件的电磁场分布；-广泛的功能：支持多种不同频段、不同结构和材料的仿真；-用户友好的图形用户界面（GUI）：直观的操作界面，易于学习和使用；-高效的求解器：采用高效的求解器，提供快速的仿真结果。
二.HFSS场计算器的使用指南1.创建新项目打开HFSS软件，点击"File"->"New"->"Project"，输入项目名称，并选择合适的单位系统（如米制系统）。
2.建立模型在"Project Manager"中右键点击"Models"，选择"Insert"->"Design"->"Model"，可以选择不同的模型创建方式，如导入CAD文件、手动创建等。
3.创建几何体选择"Modeler"，可以通过"Draw"工具栏创建几何体，如直线、矩形、圆形等。
也可以通过导入CAD文件创建几何体。
4.设置材料属性在"Modeler"中选择几何体，点击右键选择"Assign Material"，选择适合的材料属性，可以从材料库中选择，也可以自定义材料属性。
四种常见的EMC仿真软件介绍
四种常见的EMC仿真软件介绍
EMC仿真软件能够为我们提供了一个非常有效的高频和高速电磁仿真设
计工具，它集高速电路建模、仿真和优化为一体，用仿真代替实验，可以快
速的帮助工程师完成高速电路EMC设计，实现信号完整性，减少研发费用，缩短研发周期。
目前，国际上商业的EMC仿真软件有许多种，主要应用于高速PCB电
路设计、各种类型的高频滤波器设计、高频天线和波导设计、LTCC设计、
传输线设计（包括微带、带状线和同轴电缆等）、信号完整性设计和电磁分析等。
大多数EDA软件都采用模块化设计，不同的模块实现不同的功能，用户可以根据需要选择模块自己进行软件配置。
下面对四种典型的EMC仿真设
计软件进行介绍。
（1）Ansoft High-Frequency and High-Speed Designers该软件由Ansoft CorporaTIon公司设计，主要有高频设计、信号完整性和电磁设计的软件产品。
高频设计产品主要包括：。
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常用的高频电磁场仿真软件有下面这些：Ansoft HFSS、Designer、Emsenble。
ansoft一贯使用FEM（有限元法），HFSS在中国大陆有绝对的市场份额。
一直被大家认为电小不错，电大不行。
一年一来一直致力于推翻大家这种印象。
终端仿真里面面，我们认为网络参数相对还是比较正确的，但是场参数有时候就不是那么令人满意了。
例如，建模一个dipole，在大部分关键的己方加了很多人工干预网哥划分，但是，增益和pattern的波束角宽都差挺多的。
手机天线仿真经常是百分之一百零几的效率。
在9.1版里results里就不得不多加了realized gain 这个选项，把gain这个选项的值打个折扣给你：）CST的Microwave Studio，一直大家一位是fdtd，其实它是时域积分法（FITD），当然其实不是原则上的不同。
和FEM方法不同，FDTD或者FITD都是先在时域计算，用一个宽频谱的激励信号（方波或者高斯波都有）去激励模型，在时域计算然后去反演到频域。
系统的网络参数和场参数基本上是反演后的得到的。
特点是可以计算相当大的带宽结果，而不需要象用ansoft，可能要把大带宽分割后分别仿真。
CST计算过程中，由于没有FEM计算过程中矩阵求逆过程，计算时间和网格数成线性增长关系，而FEM 的是指数增长关系。
CST的MWS从4.3版起，开始有了大小网格嵌套技术，在曲面上细化六面体网格逼进曲面。
这是其它FDTD套件所没有的。
CST的MWS最大的问题是不象ansoft的那么傻瓜化，很多参数即使看了help也不是很能让人理解。
如果很深入了解MWS内部细节，估计可以一次性不用收敛做出完美的仿真。
我们曾经用完全相同的模型分别在ansoft和CST运行，结果双频天线CST结果低频比ansoft结果高。
而高频又比ansoft结果低。
但是场参数就可靠得多了，一个加上塑胶外壳参数、电池、屏蔽罩等器件的模型，天线在谐振点就是比较真实的百分之四、五十。
韩国都用CST，没有什么人用ansoft。
Zeland IE3D，矩量法（MoM）。
IE3D可能是最好的商业MoM套件。
MoM原理相对简单，且计算速度极快。
IE3D比较适合2.5维情形，例如算算PCB或者微带天线比较合适，算复杂3D结构力不从心。
但是，手机PIFA的计算就比较适合用IE3D。
不是用于做天线项目仿真，而是用于研究天线的基本特征，天线和PCB如何相互耦合、PCB上激发的表面电流走向等原型阶段的预研。
Zeland Fidelity，FDTD法，相比IE3D名气小，用的人也不多。
没有CST大小网格嵌套。
这里补充一句，所有的FDTD套件都是采用PML方法的。
XFDTD，有名的FDTD套件。
经常和很多测试SAR的硬件系统联系在一起，在加载人体电磁模型后可以计算SAR值。
缺点是天线Pattern没有3D显示，只有2D截面。
这个缺点最好能在新版本中改进。
SemCAD，也是FDTD套件。
没有比XFDTD等有太多优势，也有被用来计算SAR的。
好像也有用来作系统EMC计算。
IMST Empire，FDTD套件。
非常优秀的高频电磁场套件，德国人的东西。
获得欧洲多次仿真大赛的优胜，仿真题目是一个Vivalti天线，速度最快，又最准确。
但是正如德国人的问题，好是好，但又有太过明显缺陷。
建模法实在是太复杂了，我学了三次都没有真正学会。
最后没有时间只好放弃。
FEKO，用Ansys接口的软件，使用混和MoM，多层快速多极子（这个我只知道名称了），几何光学和射线追踪法等，可以计算非常复杂的3D结构和环境，擅长电大尺寸。
常被用做飞机电磁性能的建模和仿真。
Sonnet，MoM方法。
这个就不太熟了。
SuperNEC，MoM法，要使用MatLab平台。
这个会限制它的计算速度，因为MatLab是行解释型的，代码不编译。
ADF－EMS，才听说的软件套件。
意大利公司的产品，以前是对中国禁运的软件。
据说是因为太专业太有用了，是航天器卫星、兵器等电磁仿真的利器。
现在正在逐步对中国企业开放。
但是如果是研究所或者国营机构去买，也还是不卖。
报价是ansoft等套件的10倍以上。
Aplac，据说Nokia公司的人用这个作电磁场仿真。
只是接触过他们的一个Sales，看过一点资料，主要是电路和系统级的。
电磁场模块fdtd的，建模巨复杂。
其它的都不清楚。
CFDTD，全名Conformal FDTD，中国人编的商业套件。
据说业界还有好评。
但是看来商业做得不好，网上后来就没有再见消息。
特色不用说，肯定是conformal啦，现在谁能对金属曲面边界做好conformal meshing的就是好计算方法了。
微波系统的设计越来越复杂对电路的指标要求越来越高，电路的功能越来越多电路的尺寸要求越做越小而设计周期却越来越短传统的设计方法已经不能满足系统设计的需要。
使用微波EDA 软件工具进行微波元器件与微波系统的设计已经成为微波电路设计的必然趋势。
随着单片集成电路技术的不断发展GaAs 硅为基础的微波毫米波单片集成电路MIMIC 和超高速单片集成电路VHSIC 都面临着一个崭新的发展阶段，电路的设计与工艺研制日益复杂化，如何进一步提高电路性能降低成本缩短电路的研制周期已经成为电路设计的一个焦点，而E DA 技术是设计的关键EDA 技术的范畴包括电子工程设计师进行产品开发的全过程以及电子产品生产过程中期望由计算机提供的各种辅助功能。
一方面EDA 技术可为系统级电路级和物理实现级三个层次上的辅助设计过程；1.基于矩量法仿真的微波EDA 仿真软件（1）Agilent ADS(Advanced Design System)Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件。
是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件是为系统和电路从电路元件的仿真模式识别的提取新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。
它允许工程师定义频率范围材料特性参数的数量和根据用户的需要自动产生关键的无源器件模式，该软件范围涵盖了小至元器件大到系统级的设计和分析，尤其是其强大的仿真设计手段可在时域或频域内实现对数字或模拟线性或非线性电路的综合仿真分析与优化并可对设计结果进行成品率分析与优化。
从而大大提高了复杂电路的设计效率使之成为设计人员的有效工具。
（2）Sonnet 仿真软件Sonnet 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，H DI 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。
（3）IE3D 仿真软件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它利用积分的方式求解Maxwell 方程组，从而解决电磁波的效应不连续性效应耦合效应和辐射效应问题。
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。
IE3D 在微波/毫米波集成电路MMIC RF 印制板电路微带天线线电线和其它形式的RF 天线HTS 电路及滤波器IC 的内部连接和高速数字电路封装方面是一个非常有用的工具。
（4）Microwave Office“Microwave Office”软件是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的对于由集总元件构成的电路用电路的方法来处理较为简便。
该软件设有VoltaireXL 的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效。
该软件采用的是”EMSight”的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题。
“VoltaireXL” 模拟器内设一个元件库在建立电路模型时可以调出微波电路所用的元件。
其中无源器件有电感电阻电容谐振电路微带线带状线同轴线等等，非线性器件有双极晶体管场效应晶体管二极管等等。
“EMSight”模拟器是一个三维电磁场模拟程序包可用于平面高频电路和天线结构的。
分析特点是把修正谱域矩量法与直观的视窗图形用户界面(GUI)技术结合起来使得计算速度加快许多。
它可以分析射频集成电路(RFIC) 微波单片集成电路(MMIC) 微带贴片天线和高速印制电路(PCB)等电路的电气特性。
Microwave Office 2006 增加了一些新功能包括滤波器智能综合智能负载牵引，提高对存在的回路的电磁仿真包括振荡器相位噪声分析和3D 平面电磁仿真引擎使对某些复杂问题的仿真更加有效。
是一款容易学习和使用的RF仿真软件。
2.基于时域有限差分的微波仿真软件（1）CST MICROWAVE STUDIOCST MICROWAVE STUDIO™ (CST SD)是为快速精确仿真电磁场高频问题而专门开发的E DA 工具。
是基于PC 机Windows 环境下的仿真软件它主要应用在复杂设计和更高的谐振结构，CST DS 通过散射参数使电磁场元件结合在一起把复杂的系统分离成更小的子单元通过对系统每一个单元行为的S-参数的描述。
可以快速的分析和降低系统所需的内存，CSTDS 它考虑了在子单元之间高阶模式的耦合结构分成小部分而没有影响系统的准确性。
（2）FIDELITYFIDELITY 是基于非均匀网格的时域有限差分方法的全三维电磁场仿真器。
可以解决具有复杂填充介质求解域的场分布问题。
（4）IMST EmpireIMST Empire 是一种3D 电磁场仿真软件它是一种基于3D 的时域有限差分的方法。
这种方法已经变成RF 元件设计的标准它的应用范围，从分析平面结构互联的多端口集成到微波波天线EMC 问题EMPIRE 基本覆盖了RF 设计3D 场仿真的整个领域。
根据用户的定义的频率范围一次的仿真的运行就可以得到散射参数辐射参数和辐射场图对于结构的定义。
3D 编辑器集成到EMPIRE 软件中AUTOCADTM 是一个流行的机械画图工具，可以在EMPIRE 环境中使用监视窗口和动画可以给出电磁波的现象并获得准确的结果。
3.基于有限元的微波EDA 仿真软件1.Ansoft HFSSAnsoft HFSS 是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件。
可分析仿真任意三维无源结构的高频电磁场可直接得到特征阻抗传播常数S 参数及电磁场辐射场天线方向图等结果。