微波射频仿真软件综述和应用评析
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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。
微波技术应用调研及仿真微波技术是一种利用高频电磁波在空间中传播的技术,广泛应用于通信、雷达、医学影像、无线电频谱分析等领域。
下面我将就微波技术的应用调研及仿真进行详细说明。
微波技术的应用调研主要包括以下几个方面:1. 通信领域:微波技术在通信领域主要应用于无线通信系统中的高频信号传输。
微波通信系统在无线电波传输中具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等特点,广泛应用于卫星通信、移动通信、无线局域网等领域。
在微波通信系统的应用调研中,可以调查设计方案、性能评估、频谱分析、传输性能等方面的相关内容。
2. 雷达技术:雷达技术利用微波信号与目标物体进行相互作用,通过接收器接收回波信号,实现对目标的检测、测距、测速等功能。
在雷达应用调研中,可以进行雷达系统的参数设计、信号处理算法、天线设计等方面的调研,也可以对不同类型的雷达系统进行性能评估和比较。
3. 医学影像:微波技术在医学影像领域的应用主要是通过微波信号与人体组织的相互作用,实现对组织结构和病理变化的成像。
微波医学影像技术具有成本低、无损伤性、无辐射等优点,在肿瘤检测、乳腺癌早期诊断等领域有着广泛的应用前景。
在微波医学影像的调研中,可以调查不同类型的成像方法、系统设计、成像算法等方面的相关内容。
4. 无线电频谱分析:无线电频谱分析是指通过对无线电频段的信号进行检测、测量、分析,实现对频谱利用情况的监测和管理。
微波技术作为一种高频通信技术,对频谱的合理分配和管理具有重要意义。
在无线电频谱分析的调研中,可以对频谱监测系统的设计、信号处理方法、频率分析算法等进行研究和评估。
以上是微波技术应用调研的主要内容,而在进行微波技术的仿真时,可以采用不同的仿真工具和方法。
常用的微波仿真工具包括ADS、HFSS、CST等商业软件,以及MATLAB等科学计算软件。
在进行微波技术的仿真时,需要根据具体的应用需求,选择合适的仿真工具和方法。
对于通信系统的仿真,可以重点关注传输性能、信道建模等方面;对于雷达系统的仿真,可以重点关注目标检测、天线辐射特性等方面;对于医学影像的仿真,可以重点关注成像算法、图像质量评估等方面;对于频谱分析的仿真,可以重点关注信号提取、频谱利用率等方面。
几款主要仿真软件的比较和分析简单归纳一下,射频仿真的几个方面的首推软件:1、混合集成电路设计,PCB板级设计,无源板级器件设计,RFIC/MMIC设计--- ADS+ momentum2、天线设计:首推 Agilent AMDS ,CAD导入,建模很方便。
CST备选。
3、微波腔体,衰减器,微波转接头,波导滤波器等设计:Agilent EMDS or HFSS,有限元法的最佳发挥场所。
电路仿真用nexxim/designer,首推nexxim 瞬态仿真速度很快,频率HB也很不错,适合IC设计或者板级电路设计,2.5D用designer planerEM, 3D用HFSS或者Q3D提取参数,ansoftlinks支持各种PCB layout导入。
唯一的弱点是系统方面较ADS 差些。
ADS内含momentum (基于第三种经典算法-矩量法),是一种对第三维度进行简化的电磁场仿真器,非常适合仿真第三维度上均匀变化的结构,例如电路多层板,如PCB,陶瓷等电路板,常见无源电路,如滤波器等结构。
仿真速度极快,同时保证和HFSS相同的精度。
因此作为板级和IC级电路设计师,ADS momentum 是最好的仿真工具,其效率远超过HFSS和CST。
但是如果要仿真天线,键合线等第三维度上非均匀延展的结构,就需要全波三维求解器。
ADS的系统和电路仿真集成在一起了,瞬态仿真弱一些,最近3D EM方面增强了不少,EMDS集成在ADS里了,单独的EMDS建模不方便,相当于早期的agilent HFSS,价钱比HFSS便宜很多,还比不上HFSS。
安捷伦在ADS2008中推出了其基于有限元算法的电磁场仿真器---EMDS,并且和嵌入到ADS中,完全解决了业界最好的路仿真软件ADS与全波三维电磁场仿真器之间的连接。
Ansoft 的HFSS已经不再是有限元的唯一选择了。
安捷伦同时也推出了基于有限时域差分法的工具AMDS,可以做天线仿真,因为是从XFDTD收购过来的,所以技术也非常成熟,同时也能跟ADS连接。
射频与微波技术应用与发展综述班级:姓名:学号:序号:日期:摘要:微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一,从雷达到广播电视、无线电通信,再到微波炉,微波技术对社会发展和人们生活的进步产生着深远的影响。
本文介绍了微波技术的发展以及在各个领域中的应用,并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。
Abstract:Microwave technology is one of the most important technology in the nearly century, from radar to broadcast TV, radio communication, microwave oven, microwave technology had a profound impact on society development and progress of people's lives .The paper introduced the development of microwave technology and it’s applications in various fields. It also discussed the future direction of microwave technology.关键词:微波技术,微波电效应,污水处理Keywords: Microwave technology, microwave electric effect, sewage treatment微波是指波长在1mm~1000mm、频率在300MHz~300GHz范围之间的电磁波,因为它的波长与长波、中波与短波相比来说,要“微小”得多,所以它也就得名为“微波”了。
微波有着不同于其他波段的重要特点,它自被人类发现以来,就不断地得到发展和应用。
19世纪末,人们已经知道了超高频的许多特性,赫兹用火花振荡得到了微波信号,并对其进行了研究。
用HFSS仿真微波传输线和元件第一章用HFSS仿真微波传输线和元件 01.1 Ansoft HFSS概述 01.1.1 HFSS简介 01.1.2 HFSS的应用领域 (1)1.2 HFSS软件的求解原理 (1)1.3 HFSS的基本操作介绍 (3)1.3.1 HFSS的操作界面和菜单功能介绍 (3)1.3.2 HFSS仿真分析基本步骤 (4)1.3.3 HFSS的建模操作 (5)1.4 HFSS设计实例1——矩形波导的设计 (10)1.4.1 工程设置 (10)1.4.2 建立矩形波导模型 (11)1.4.3 设置边界条件 (12)1.4.4 设置激励源wave port (14)1.4.5 设置求解频率 (15)1.4.6 计算及后处理 (15)1.4.7 添加电抗膜片 (17)1.5 HFSS设计实例2——E-T型波导的设计 (23)1.5.1 初始设置 (23)1.5.2 建立三维模型 (24)1.5.3 分析设置 (27)1.5.4 保存工程 (27)1.5.5 分析 (27)1.5.6 生成报告 (28)1.6 HFSS设计实例3——H-T型波导的设计 (31)1.6.1 创建工程 (31)1.6.2 创建模型 (32)1.6.3 仿真求解设置 (36)1.6.4 比较结果 (37)1.7 HFSS设计实例4——双T型波导的设计 (39)1.7.1 初始设置 (39)1.7.2 建立三维模型 (40)1.7.3 分析设置 (43)1.7.4 保存工程 (44)1.7.5 分析 (44)1.7.6 生成报告 (45)1.8 HFSS设计实例5——魔T型波导的设计 (47)1.8.1 建立匹配膜片与金属杆 (48)1.8.2 分析设置 (48)1.9 HFSS设计实例6——圆波导的设计 (52)1.9.1 初始设置 (52)1.9.2 建立三维模型 (53)1.9.3 分析设置 (55)1.9.4 保存工程 (56)1.9.5 分析 (56)1.9.6 生成报告 (57)1.10 HFSS设计实例7——同轴线的设计 (64)1.10.1 初始设置 (64)1.10.2 建立三维模型 (65)1.10.3 分析设置 (68)1.10.4 保存工程 (69)1.10.5 分析 (69)1.10.6 生成报告 (70)1.11 HFSS设计实例8——微带线的设计 (77)1.11.1 初始设置 (77)1.11.2 建立三维模型 (78)1.11.3 建立波导端口激励 (79)1.11.4 分析设置 (80)1.11.5 保存工程 (80)1.11.6 分析 (81)1.11.7 生成报告 (82)1.11.8 产生场覆盖图 (82)1.12 HFSS设计实例9——单极子天线的设计 (85)1.12.1 创建工程 (85)1.12.2 创建模型 (85)1.12.3 设置变量 (89)1.12.4 设置模型材料和边界参数 (90)1.12.5 设置求解频率和扫描范围 (93)1.12.6 设置辐射场 (93)1.12.7 确认设置并分析 (93)1.12.8 显示结果 (94)1.13 HFSS设计实例10——方形切角圆极化贴片天线的设计 (98)1.13.1 设计原理及基本公式 (99)1.13.2 创建工程和运行环境设定 (99)1.13.3 创建模型 (99)1.13.4 求解设置 (100)1.13.5 有效性验证和仿真 (100)1.13.6 输出结果 (100)1.13.7 设置变量与参数建模 (102)1.13.8 创建参数分析并求解 (102)1.13.9 优化求解 (104)1.13.10 输出优化后的结果 (105)1.14 参考文献 (108)第一章用HFSS仿真微波传输线和元件1.1 Ansoft HFSS概述1.1.1 HFSS简介Ansoft HFSS (全称High Frequency Structure Simulator, 高频结构仿真器)是Ansoft公司推出的基于电磁场有限元方法(FEM)的分析微波工程问题的三维电磁仿真软件,可以对任意的三维模型进行全波分析求解,先进的材料类型,边界条件及求解技术,使其以无以伦比的仿真精度和可靠性,快捷的仿真速度,方便易用的操作界面,稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准,已经广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域,帮助工程师们高效地设计各种高频结构,包括:射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩,高速互连结构、电真空器件,研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性,从而降低设计成本,减少设计周期,增强竞争力。
实验二射频EDA软件ADS的使用方法一实验目的1. 简单了解射频EDA软件的原理及构成。
2. 初步掌握使用射频电路仿真软件ADS进行基本射频电路设计与仿真的方法。
二实验原理1. ADS简介ADS(软件全称为Advanced Design System)是美国安捷伦(Agilent)公司开发的电子设计自动化软件。
ADS功能十分强大,包含时域电路仿真(SPICE-like Simulation)、频域电路仿真(Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真(EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)和数字信号处理仿真设计(DSP),支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计,从简单到复杂,从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC,是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。
最新版本为ADS2006A。
ADS软件可以供电路设计者进行模拟、射频与微波等电路和通信系统设计,其提供的仿真分析方法可分为时域仿真、频域仿真、系统仿真和电磁仿真四大类。
ADS软件包含的具体仿真分析方法如下:◆高频SPICE分析和卷积分析(Convolution)◆线性分析◆谐波平衡分析( Harmonic Balance)◆电路包络分析(Circuit Envelope)◆射频系统分析◆拖勒密分析(Ptolemy)◆电磁仿真分析(Momentum)随着电路结构的日趋复杂和工作频率的提高,在电路与系统设计的流程中,EDA软件已经成为不可缺少的重要工具。
EDA软件所提供的仿真分析方法的速度、准确与方便性便显得十分重要,此外该软件与其他EDA软件以及测量仪器间的连接,也是现在的庞大设计流程所必须具备的功能之一。
Agilent公司推出的ADS软件以其强大的功能成为现今国内各大学和研究所使用最多的软件之一。
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得ADS在微波射频滤波器设计与仿真中的应用心得进入实验室,我首次接触到了使用ADS(Advanced Design System)进行微波射频滤波器的设计与仿真。
微波射频技术是电子通信领域的核心技术之一,而滤波器则是其中的关键部件,用于筛选和过滤特定频率的信号。
为了更深入地理解这一技术,并探索滤波器的设计奥妙,我参与了这次富有挑战性的实验。
实验过程中,我首先学习了ADS软件的基本操作和设计原理。
通过模拟不同的滤波器结构,如带通、带阻等,我逐渐感受到了滤波器设计的复杂性和精确性。
在仿真环节,我不断调整滤波器的参数,如中心频率、带宽等,以观察其对信号频谱的影响。
随着数据的不断变化,我意识到设计的每一步都需谨慎思考和精确计算。
当然,实验过程并非一帆风顺。
在初次设计时,我曾因为参数设置不当导致仿真结果偏离预期。
正是这些小挫折,使我更加深刻地认识到了理论学习和实际操作之间的紧密联系。
每当遇到问题时,我都会回顾相关理论知识,或向导师和同伴请教,从而找到解决问题的方法。
这次实验让我体会到了科研工作的严谨性和探索性。
通过ADS进行微波射频滤波器设计与仿真,我不仅学会了如何使用专业软件进行科研工作,更加深入地理解了滤波器的工作原理和设计方法。
同时,我也明白了理论知识和实践操作相辅相成
的重要性。
展望未来,我希望能够进一步深入研究微波射频技术,探索更多的滤波器设计方法,并应用到实际工程中。
我相信,随着技术的不断进步和自身的不懈努力,我将能够在这一领域取得更加卓越的成果。
软件简介:美国Applied Wave Research (AWR) 公司的产品,号称是业内最开放最优秀的射频/微波设计仿真EDA工具
下一代的跨域信号完整性解决方案
AWR? SI 设计套件是业界第一款跨域信号完整性 (SI) 解决方案,专为设计和分析高频、高速电子电路而开发。
工程师现在可以在设计周期的早期就发现信号完整性问题,并加以分析和解决,确保其设计一次成功,从而加快产品上市。
这套功能强大的新套装软件将独一无二的 AWR Design Environment? 和统一数据模型与信号完整性分析环境结合在一起,提供完备、易用的各种分析功能,全部可在一个统一平台上完美运行。
该解决方案支持多过程技术,能对芯片、封装、模块和印刷电路板 (PCB) 等不同设计领域产生的复杂互连的并行设计和信号完整性做分析。
SI 设计套件提供全面的信号完整性分析功能,这些功能都是采用 AWR Analog Office? Intelligent Net?
(iNet) 的突破性技术构建而成。
iNet 技术是业界第一个互连驱动的、具有射频感知能力的设计方法,该技术的核心是整个设计过程中的精确射频/微波互连建模分析。
功能特色:
结合独一无二的 AWR Design Environment 和统一数据模型
使用并行设计技术,而非串行设计流程
支持多过程技术,能对 IC、封装、模块和 PCB 等不同设计领域产生的复杂互连的并行设计和信号完整性做分析
利用智能 Net? (iNet) 技术实时提取复杂跨域互连线并建模
支持多种电磁 (EM) 仿真和分析工具
功能强大的 EMSight? 技术
提供快速、高容量的 AWR 谐波均衡仿真器,可进行全面、精确的频域仿真。
2012 届本科毕业设计(论文)文献综述题目AWR平台下的微波电路设计与仿真分析学院物理与电子工程学院年级2008 专业电子科学与技术班级0502084 学号 050208426姓名张福恒指导教师范瑜职称讲师1、课题要求本毕业设计课题主要研究利用AWR平台进行微波电路的设计、布板,仿真分析与研究,从时域和频域分析有源微波器件特性及其在设计中的各种应用。
课题要求了解有源器件非线性特征的分析与测量;学会AWR中微波电路的分析方法研究与实践;学会微波高频功率放大器的非线性特征分析与参数仿真测试;学会微波高频功率放大器的线性化方法研究与AWR计算仿真分析;掌握AWR平台下的电路设计与布局布板设计。
为完成课题要求我们阅读有关AWR软件平台下Microwave Office的使用并达到熟练掌握的程度。
此外需查阅大量相应的中外有关F类功率放大器的基本资料,掌握其基本构成和基本原理,了解如何提高其效率值以及在不同的频率段设计放大器。
2、文献查阅[1] 格列别尼科夫,射频与微波功率放大器设计。
主要学习了设计射频与微波功率放大器所需的理论、方法、设计技巧,以及将分析计算与计算机辅助设计相结合的优化设计方法。
这些方法提高了设计效率,缩短了设计周期。
[2] 彭沛夫.微波技术与实验。
了解了微波理论和微波技术的技术的基本常识和试验方法,和微波技术今后的发展方向。
[3] 孙绪宝。
微波技术与天线。
微带线是一种重要的微波传输线,它是由介质基片上的导带和基片下的接地板构成。
微带线容易实现微带电路的小型化和集成化。
耦合微带线是由两根平行放置、彼此靠的很近的导带构成,传输的不是纯TEM模,而是具有色散特性的混合模,称为准TEM模。
其具体应用有定向耦合器、滤波器、、变换器等。
[4]倪春,吴先良。
L波段高效率F功率放大器的设计与研究。
F类射频功率放大器是一种新型高效率的放大器,理论效率可以达到100%,在移动通信领域有着广阔的发展前景。
微波射频仿真实验报告一、实验室名称:微波、毫米波实验室二、实验项目名称:微波与射频电路仿真与设计实验三、实验学时:32学时四、实验原理:应用微波电路仿真软件ADS(Advanced Design System),完成给定的微波电路设计任务。
五、实验目的:掌握微波电路CAD的基本概念;了解现代微波电路CAD的基本组成;掌握ADS软件并进行微波电路的建模,仿真,优化和调试等任务。
六、实验内容:微波电路的基本概念;微波网络基本理论;ADS软件的使用方法。
上机操作:1.完成给定的微波器件设计;2.完成实验报告。
七、实验器材(设备、元器件):台式计算机70台;ADS 2009仿真软件;U盘(学生自备)。
八、实验步骤:Wilkinson功分器的设计本实验是利用εr=4.3,厚度h=0.8mm的介质基板,设计公分比是1:1的Wilkinson功分器,在中心频率处实现功率分配功能。
电路模型和参数均参考冯新宇编写的《ADS2009射频电路与仿真》。
之后进对电路行了优化仿真,并生成版图。
虽然带宽不作要求,但是通过不断优化后设计出来的功分器,其分配损耗、隔离度和输入输出端驻波比在较宽的频带内均有较好的特性。
a.设计指标设计一功分器,在f0=3GHz处实现最佳工作,带宽不作要求,并作出版图仿真。
注:本实验设计的是Wilkinson功分器,指标若用设计出来后的指标既是:通带2.9~3.1 GHz,公分比1:1,带内各端口反射系数S11、S22、S33小于-20dB,两端口隔离度S23小于-25dB,传输损耗S21小于3.1dB。
b.功分器简介在射频/微波电路中,为了将功率按一定比例分成两路或多路,需要使用功率分配器(简称功分器),在近代射频/微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛的使用功分器,而且通常功分器是成对使用的,现将功率分成若干份,然后在分别放大,再合成输出。
Wilkinson功分器的结构如图1所示,对于功率平分的情况,输入和输出口间的分支线特性阻抗=Z0,线长为四分之一线上波长,在分支线末端跨接一个电阻R,其值为2。
微波射频仿真软件综述和应用评析
微波EDA仿真软件与电磁场的数值算法密切相关,在介绍微波EDA 软件之前先简要的介绍一下微波电磁场理论的数值算法。
所有的数值算法都是建立在Maxwell方程组之上的,了解Maxwell方程是学习电磁场数值算法的基础;在频域,数值算法有:有限元
法 ( FEM -- Finite Element Method)、矩量法( MoM -- Method of Moments),差分法( FDM -- Finite Difference Methods),边界元法( BEM -- ),和传输线法
( TLM -- Transmission-Line-matrix Method),在时域,数值算法有:时域有限差分法( FDTD – Finite Difference Time Domain ),和有限积分
法 ( FIT – Finite Integration Technology )。
如果想进一步了解各种数值算法的具体实现,可以参阅以下几本书
籍:① Microwave Circuit Modeling Using Electromagnetic Field Simulation, ② N umerical Techniques in Electromagnetics, ③ Electromagmetic Simunation Using t he FDTD Method,④ Complex eletromagnetic problems and numerical Simulation Ap proaches。
其中,使用矩量法( MoM )的微波EDA软件有ADS,Ansoft Designer,Microwave Office, Zeland IE3D,Ansoft Esemble,Super NEC和FEKO;使用有限元法 ( FEM )的微波EDA软件有HFSS和 ANSYS;使用时域有限差分法( FDTD )的微波EDA 软件有 EMPIRE和XFDTD,使用有限积分法( FIT )的微波EDA软件有 CST Microwave Studio和CST Mafia。
下面来介绍较流行几种的微波EDA软件的功能和应用。
ADS – Advanced Design System,是Agilent公司推出的微波电路和通信系统仿真软件,是国内各大学和研究所使用最多的软件之一。
其功能非常强大,仿真手段丰富多样,可实现包括时域和频域、数字与模拟、线性与非线性、噪声等多种仿真分析手段,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,是非常优秀的微波电路、系统信号链路的设计工具。
主要应用于:射频和微波电路的设计,通信系统的设计,DSP设计和向量仿真。
现在最新的版本是ADS2004A。
Ansoft Designer,是Ansoft公司推出的微波电路和通信系统仿真软件;它采用了最新的视窗技术,是第一个将高频电路系统,版图和电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具,这种集成不是简单和界面集成,其关键是Ansoft Designer独有的"按需求解"的技术,它使你能够根据需要选择求解器,从而实现对设计过程的完全控制。
Ansoft Designer实现了“所见即所得”的自动化版图功能,版图与原理图自动同步,大大提高了版图设计效率。
同时, Ansoft还能方便地与其他设计软件集成到一起,并可以和测试仪器连接,完成各种设计任务,如频率合成器,锁相环,通信系统,雷达系统以及放大器,混频器,滤波器,移相器,功率分配器,合成器和微带天线等。
主要应用于:射频和微波电路的设计,通信系统的设计,电路板和模块设计,部件设计。
现在最新的版本是Ansoft Designer 2.1。
Ansoft HFSS,是Ansoft公司推出的三维电磁仿真软件;是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件,业界公认的三维电磁场设计和分析的电子设计工业标准。
HFSS提供了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场。
HFSS软件拥有强大的天线设计功能,它可以计算天线参量,如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽;绘制极化特性,包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比。
使用HFSS,可以计算:①基本电磁场数值解和开边界问题,近远场辐射问题;②端口特征阻抗和传输常数;③ S参数和相应端口阻抗的归一化S 参数;④结构的本征模或谐振解。
而且,由Ansoft HFSS和Ansoft Designer构成的Ansoft高频解决方案,是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案,提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段,覆盖了高频设计的所有环节。
现在最新的版本是 Ansoft HFSS 9.2。
Microwave Office,是AWR公司推出的微波EDA软件,为微波平面电路设计提供了最完整, 最快速和最精确的解答。
它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。
MWO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。
XFDTD,是Remcom公司推出的基于时域有限差分法 (FDTD)的三维全波电磁场仿真软件。
XFDTD用户界面友好、计算准确;但XFDTD本身没有优化功能,须通过第三方软件Engineous完成优化。
该软件最早用于仿真蜂窝电话,长于手机天线和SAR计算。
现在广泛用于无线、微波电路、雷达散射计算,化学、光学、陆基警戒雷达和生物组织仿真。
软件最新版本为 XFDTD 6.0
Zeland IE3D,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。
软件最新版本为Zeland IE3D10.0。
CST MICROWAVE STUDIO,是德国CST(Computer Simulation Technology)公司推出的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。
微波工作室使用简洁,能为用户的高频设计提供直观的电磁特性。
微波工作室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CST设计工作室的开放性体系结构能为其它仿真软件提供链接,使微波工作室与其它设计环境相集成。
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、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。
其他的微波射频相关的EDA软件还有Ansoft公司的Serenade 8.71、Esemble 8.0、SIwave 2.0、 Ansoft Links 3.0、Optimatrics,CST公司的CST Mafia 4.1、
CST Design Studio、 CST EM Studio 2.0,Zeland公司的Fidelity,Ansys公司的Ansys、FEKO,Eagleware-Elanix公司的Eagleware Genesys,和Super NEC等。