电磁仿真软件研究报告

电磁仿真行业报告电磁仿真是一种利用计算机模拟电磁场在空间中传播和相互作用的技术。

它在电磁学领域具有广泛的应用，包括通信、雷达、天线设计、电磁兼容性分析等。

本报告将对电磁仿真行业的发展现状、市场规模、技术趋势和应用领域进行分析和展望。

电磁仿真行业的发展现状。

随着电子设备的不断发展和应用，电磁仿真技术也得到了迅速的发展。

目前，电磁仿真软件已经成为电子设计领域的重要工具，广泛应用于通信、雷达、天线设计、电磁兼容性分析等领域。

各种电磁仿真软件在市场上层出不穷，竞争激烈，技术不断更新换代。

市场规模。

根据市场调研数据显示，全球电磁仿真市场规模在不断扩大。

2019年，全球电磁仿真市场规模达到了80亿美元，预计到2025年将达到120亿美元。

其中，通信、雷达、天线设计等领域是电磁仿真软件的主要应用领域，市场需求旺盛。

技术趋势。

在技术方面，电磁仿真软件不断进行技术创新和升级，以满足不断变化的市场需求。

目前，电磁仿真软件的技术趋势主要包括以下几个方面：1. 高精度模拟，随着计算机性能的不断提升，电磁仿真软件可以进行更加精细和真实的电磁场模拟，提高仿真结果的准确性。

2. 多物理场耦合，电磁场与其他物理场的耦合效应在实际应用中越来越重要，因此电磁仿真软件需要支持多物理场的耦合仿真。

3. 自动化设计优化，电磁仿真软件需要支持自动化设计优化，提高设计效率和性能。

4. 云计算和并行计算，云计算和并行计算技术的发展为电磁仿真软件提供了更强大的计算能力，加速仿真过程。

应用领域。

电磁仿真技术在各个领域都有着广泛的应用。

在通信领域，电磁仿真软件可以用于天线设计、信号传输和接收的仿真分析。

在雷达领域，电磁仿真软件可以用于雷达系统的性能评估和优化。

在天线设计领域，电磁仿真软件可以用于天线结构设计和性能分析。

在电磁兼容性分析领域，电磁仿真软件可以用于电子设备的电磁兼容性分析和干扰抑制。

展望。

随着5G、物联网、人工智能等新技术的不断发展和应用，电磁仿真技术将会得到更广泛的应用。

电磁仿真软件心得(总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除1、简介目前，国际上主流的三维高频电磁场仿真软件有德国cst 公司的microwave studio（微波工作室）、美国ansoft 公司的hfss（高频电磁场仿真），而诸如zeland 等软件则最多只能算作2.5 维的。

就目前发行的版本而言， cst 的mws 的前后处理界面及操作感比hfss 好很多，然而ansoft 也意识到了自己的缺点，在将要推出的新版本hfss（定名为ansoft designer）中，界面及操作都得到了极大的改善，完全可以和cst 相比；在性能方面，2 个软件各有所长，在业界每隔一定时间就会有一次软件比赛，看看谁的软件算的快，算的准，在过去的时间里，cst 和ansoft 成绩相差不多；价格方面，2 个软件相差不多，大约在7～8 万美元的水平，且都有出国培训的安排。

值得注意的是，mws 采用的理论基础是fdtd（有限时域差分方法），所以mws 的计算是由时域得到频域解，对于象滤波器，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，是一种积分方法，其解是频域的，所以hfss 是由频域到时域，对于设计各种辐射器及求本征模问题很擅长。

当然，并不是说2 个软件在对方的领域就一无是处。

由于ansoft 进入中国市场较早，所以目前国内的hfss 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。

2、使用心得和大部分的大型数值分析软件相似，以有限元方法为基础的ansoft hfss 并非是傻瓜软件，对于绝大部分的问题来说，想要得到快速而准确的结果，必须人工作一定的干预。

除了必须十分明了模型细节外，建模者本身也最好具备一定的电磁理论基础。

作者假定阅读者使用过hfss，因此对一些属于基本操作方面的内容并不提及。

hfss仿真实验报告
标题：HFSS仿真实验报告
HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一款专业的电磁场仿真软件，广泛应用于微波、射频和毫米波领域。

本文将通过HFSS仿真实验报告，介绍其
在电磁场仿真方面的应用和优势。

首先，HFSS具有强大的建模能力，可以对各种复杂结构进行精确的建模和仿真。

通过HFSS，用户可以快速准确地分析电磁场的分布、波导传输特性和天线辐射特性等。

这为工程师提供了强大的工具，帮助他们在设计阶段快速验证和优化
设计方案。

其次，HFSS具有高度的计算精度和稳定性。

在仿真过程中，HFSS能够准确地
计算电磁场的分布和传输特性，确保仿真结果的准确性和可靠性。

这对于工程
设计和产品研发来说至关重要，可以有效减少实验测试的成本和时间。

此外，HFSS还具有友好的用户界面和丰富的仿真分析功能。

用户可以通过简单直观的操作界面，快速地构建模型、设置仿真参数，并进行仿真分析和结果展示。

同时，HFSS还提供了丰富的仿真分析工具，如S参数分析、模态分析、频率扫描等，满足不同领域的仿真需求。

综上所述，HFSS作为一款专业的电磁场仿真软件，具有强大的建模能力、高度的计算精度和稳定性，以及丰富的仿真分析功能，在微波、射频和毫米波领域
有着广泛的应用前景。

相信随着科技的不断发展，HFSS将在电磁场仿真领域发挥越来越重要的作用。

电磁仿真技术调研报告引言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，已经这些EDA仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的，不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。

通常，数值解法分为显示和隐示算法，隐示算法（包括所有的频域方法）随着问题的增加，表现出强烈的非线性。

显示算法（例如FDTD、FIT方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。

1. 电磁仿真的数值计算方法在求解电磁场问题时，通常只有一些经典问题有解析解，解析解对理解问题的物理本质具有重要的指导性意义。

但是，由于实际环境的复杂性，往往需要通过数值分析才能得到具体环境下的电磁特性。

随着计算机技术的发展，计算电磁学受到了广泛的重视。

计算电磁学自20世纪60年代兴起，发展至今，拥有众多的数值计算方法。

1966年，Yee首次提出了时域有限差分法( FDTD )，1967年，R·F·Harrington提出了矩量法(MoM)，有限元的概念更是早在几个世纪前就已产生并得到了应用，1969年结构力学计算有限元概念被首次提出以后，有限元法(FEM)便拓展应用到电磁学领域。

除了这3种主要的方法外，数值计算方法还有边界元法(BEM)、传输线法(TLM)、格林函数法(矩形腔)、线方法(ML)等。

频域方法有：有限元法、矩量法(MoM)，差分法(FDM)，边界元法和线方法(ML)等。

时域方法有：时域有限差分法，传输线法，有限积分法(FIT)等。

第1篇一、实验背景随着信息技术的快速发展，无线通信技术也在不断进步。

太赫兹通信作为一种新兴的无线通信技术，因其具有传输速度快、频谱资源丰富、抗干扰能力强等特点，在军事、医疗、安全检测等领域具有广泛的应用前景。

为了更好地研究太赫兹通信系统的性能，本实验利用仿真软件对太赫兹通信系统进行了仿真实验。

二、实验目的1. 了解太赫兹通信系统的基本原理和组成。

2. 掌握太赫兹通信系统的仿真方法。

3. 分析太赫兹通信系统的性能，为实际应用提供参考。

三、实验原理太赫兹通信系统主要包括发射端、传输信道和接收端。

发射端将信息信号调制到太赫兹频段，通过传输信道传输，接收端对接收到的信号进行解调，恢复出原始信息。

本实验采用电磁仿真软件对太赫兹通信系统进行仿真。

仿真过程中，首先建立太赫兹通信系统的模型，然后设置仿真参数，最后进行仿真分析。

四、实验设备1. 电磁仿真软件（如CST Microwave Studio、ANSYS HFSS等）。

2. 太赫兹通信系统模型。

3. 计算机及网络连接。

五、实验步骤1. 建立太赫兹通信系统模型：根据实验需求，建立太赫兹通信系统的模型，包括发射端、传输信道和接收端。

2. 设置仿真参数：设置仿真参数，如频率、带宽、调制方式、传输距离等。

3. 进行仿真：运行仿真软件，对太赫兹通信系统进行仿真。

4. 分析仿真结果：对仿真结果进行分析，包括系统性能指标、信号质量、误码率等。

六、实验结果与分析1. 系统性能指标：通过仿真实验，得到太赫兹通信系统的性能指标，如传输速率、误码率等。

2. 信号质量：分析仿真过程中信号质量的变化，如信号衰减、干扰等。

3. 误码率：分析仿真过程中误码率的变化，评估系统的可靠性。

4. 系统优化：根据仿真结果，对太赫兹通信系统进行优化，提高系统性能。

七、实验结论1. 通过仿真实验，验证了太赫兹通信系统的基本原理和组成。

2. 掌握了太赫兹通信系统的仿真方法，为实际应用提供了参考。

3. 分析了太赫兹通信系统的性能，为系统优化提供了依据。

电磁场仿真技术的研究与应用一、引言电磁场仿真是电磁学研究领域的重要工具，旨在通过计算机模拟电磁场的行为及其在物体中的传播方式。

该技术可用于各种应用中，如无线电通信、电力系统、辐射安全等。

本文将着重探讨电磁场仿真技术的研究现状与应用实践。

二、电磁场仿真技术的研究现状1.基本原理电磁场仿真技术的基本原理是利用电磁场方程式，通过有限元分析、边界元法等计算方法求解电磁场的分布规律。

其中最常用的是有限元方法，即将分析区域分割为多个小单元，对每个小单元进行场量的模拟计算，再将整个区域的各个小单元的结果合并得到整个区域的场量分布，从而获得电磁场的仿真结果。

2.电磁场仿真软件商用电磁场仿真软件有多种，如ANSYS Maxwell、COMSOL Multiphysics、CST Studio Suite等。

这些软件通过算法实现对电磁场的仿真，用户可以方便地通过界面进行建模、参数、材料变换、条件设定等操作，来观察电磁场的分布及其性质，提供各种数据输出和可视化结果。

三、电磁场仿真技术的应用1.无线通信系统电磁场仿真技术可应用于无线通信系统中，如GSM、CDMA、LTE 等。

在通信系统中，需要考虑信道传输损耗、多径传输等问题，仿真技术可用于验证屏蔽设备的性能，以及优化天线和发射器的设计。

2.电力系统电磁场仿真技术可用于电力系统的电磁场分布分析。

电力系统中包括了各种输电线路、变电站、变流站等高压设备，这些设备会引发电磁辐射问题。

利用仿真技术，可以准确计算电磁场分布并分析其对健康和环境的影响，以便作出最优决策。

3.辐射安全辐射安全是电磁场仿真技术的重要应用之一。

如在移动电话塔、电台、雷达站等设备附近，可能会产生辐射场强的问题。

使用仿真技术可以得到设备的辐射情况，为人员防护工作提供可靠依据，并为相关部门与企业的相关决策提供参考。

4.电磁波探测电磁场仿真技术可以模拟电磁波在介质中的传播过程，在石油勘探、地质勘察、资源调查以及水文地质等领域有广泛的应用。

实验一、Designer 电磁仿真软件学习姓名： 学号：一、实验目的Designer 电磁仿真软件中天线模型的建立和仿真二、实验内容同轴探针馈电的矩形微带贴片天线三、实验原理1．天线谐振频率：mn f =2．天线馈电点位置：2W x =，1cos r L y π-= 四、实验步骤1．设置平面电磁仿真① 点击开始按钮，选择程序>Ansoft > Designer ，点击Ansoft Designer ； ② 选择菜单Project >Insert Planar EM Design ；③ 在Choose Layout Technology 对话框中选择None2．插入层① 选择菜单Layout>Layers 打开编辑图层对话框，点击Stackup 标签； ② 插入一个无限大的地面层：在叠层对话框中，单击Add Layer ，在Name 列表中键入ground ，在Type 列表中选择metalized signal ；③ 插入一个无限大的介质层：在叠层对话框中，单击Add Layer ，在Name 列表中键入substrate ，在Type 列表中选择dielectric ；④ 修改介质的材料及厚度：单击Material 菜单中介质层对应的Rogers 按钮打开材料定义对话框，在Material 列表的Search Parameters 框中输入FR4，点击确定按钮；在Thickness列表介质层对应的位置输入1.6mm，点击确定按钮；⑤插入图层：在叠层对话框中，单击Add Layer，在Name列表中键入trace，在Type列表中选择signal3．绘制模型①切换活动层为Trace：选择菜单Layout>Layers，选择Trace层；②绘制一个矩形：选择菜单Draw>Primitive>Rectangle；拖动鼠标绘制一个矩形，双击矩形通过修改左下角点的坐标(-10,-10)和右上角点的坐标(10,10)来改变矩形位置、大小；③绘制一个过孔：选择菜单Draw>Via，鼠标移至所绘制矩形中单击左键，双击绘制的过孔，通过修改Hole Diameter(1mm)和Location (-3.5mm,0mm)来改变过孔的大小、位置4．分配端口在Project Manger窗口依次展开Project、PlanarEM1、Model、Vias，选中LayoutVia1,单击右键选择Properties打开过孔属性对话框，在Low layer标签的Excitation Type列表中选择coaxial excitation，单击确定5．设置平面电磁分析①增加分析设置：选择菜单Planar EM>Analysis Setup>Add SolutionSetup打开Setup对话框，在Meshing Parameter标签Fixed Mesh的频率设置为6GHz；②增加扫频：选择菜单Planar EM>Analysis Setup>Add FrequencySweep打开Sweep 1对话框；Sweep Description列表中选中默认扫描单击Delete，Type列表中选择Interpolating，Specify Frequency Sweep列表中选择Linear Step，在Start, Stop和Step框中分别输入1GHz, 6GHz和0.02GHz，依次点击Add和确定按钮6．分析、保存工程①分析：选择菜单Planar EM>Analyze；②保存工程：选择菜单File>Save打开保存对话框，输入文件名称ProbeAntenna，点击保存按钮7．创建报告①创建S参数曲线a) 选择菜单Planar EM>Results>Create Report打开创建报告窗口，Report Type选择Standard，Display Type选择Rectangle Plot，单击OK打开轨迹窗口；b) Context对话框Solution选择Setup 1 Sweep1，Y标签Category、Quantity和Function分别选择S Parameter，S(Port1,Port1)和dB，依次点击Add Trace和Done按钮（设计天线的仿真频率为3.44GHz）②创建方向图和增益图a) 增加离散扫频：在Project Manger窗口依次展开Probe Antenna、PlanarEM1、Analysis，选中Setup 1单击右键选择Add FrequencySweep打开扫频对话框，Sweep Description列表中选中默认扫描单击Delete，Type列表中选择discrete,并在Generate Surface Current选项打勾，Specify Frequency Sweep列表中选择Linear Count，在Start,Stop和Step框中分别输入3.41GHz, 3.5GHz和10，依次点击Add和OK按钮；b) 分析：在Project Manger窗口PlanarEM1列表展开Setup 1选中Sweep 2单击右键选择Analyze；c) 创建方向图：在Project Manger窗口PlanarEM1列表选中Results单击右键选择Create Report打开创建报告窗口，Report Type选择Far Field，Display Type选择3D Polar Plot，单击OK按钮打开轨迹窗口，Context对话框Solution选择Setup 1 Sweep2，点击Sweeps标签，F选择 3.44GHz, 点击Mag标签Category、Quantity和Function分别选择Gain，Gain Accepted和dB，依次点击Add Trace和Done按钮；d) 创建增益图：在Project Manger窗口PlanarEM1列表选中Results单击右键选择Create Report打开创建报告窗口，Report Type选择Far Field，Display Type选择Rectangle Plot，单击OK按钮打开轨迹窗口，Context对话框Solution选择Setup 1 Sweep2，点击Sweeps标签选中第一行单击左键选择F，第二行Phi和第三行Theta分别去掉最右边All Values勾，都选为0deg，Y标签Category、Quantity和Function分别选择Gain，Gain Accepted和dB，依次点击AddTrace和Done按钮五、实验报告1．总结Designer中天线模型的建立和仿真过程的注意事项；在进行仿真过程中，应该注意严格按照实验书中的要求设置各项参数和选项。

磁力仿真分析实验报告1. 引言磁力仿真分析是一种通过计算机模拟磁场行为的方法，可以用于各种应用场景，如电机设计、传感器优化等。

本实验旨在通过使用磁力仿真软件来模拟磁力场行为，并对其进行分析和评估。

2. 实验目的- 了解磁力场仿真原理和方法- 学习使用磁力仿真软件进行磁力场仿真- 分析和评估不同磁力场设计方案的优缺点3. 实验步骤3.1 实验准备- 下载并安装磁力仿真软件（例如Comsol Multiphysics）- 准备实验所需材料，如磁铁、线圈等3.2 建立模型在磁力仿真软件中，根据实验需求和要模拟的现象建立相应的模型。

例如，如果要研究磁铁与线圈间的磁力作用，可以在软件中创建一个磁铁和线圈的模型。

3.3 设置仿真参数根据实验需求和模型特性，设置仿真参数，如磁场强度、电流大小等。

这些参数可以根据已知的物理特性或者实验要求来确定。

3.4 运行仿真在完成建立模型和设置参数后，开始运行仿真。

磁力仿真软件将计算模型中的磁场分布，并根据设定的仿真参数生成相应的结果。

3.5 分析结果根据仿真结果，我们可以获得研究对象在不同条件下的磁场分布、力的大小和方向等信息。

这些结果可以帮助我们了解物理现象，并优化设计方案。

4. 实验结果与讨论在实验中，我们以磁铁和线圈的相互作用为例，进行了磁力仿真分析。

通过改变磁场强度和电流大小等参数，我们观察到以下现象：1. 磁场变化：随着磁铁与线圈间的距离增加，磁场强度逐渐减小，符合磁场衰减规律。

2. 力的大小和方向：根据模拟结果，我们可以确定磁铁和线圈间的作用力大小和方向。

在不同条件下，作用力大小和方向有所变化。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 通过磁力仿真分析，我们可以快速了解不同条件下磁力场的行为，避免实验耗时和成本。

2. 磁力仿真分析结果可以为磁场设计和优化提供指导，帮助我们更好地理解和改进现有设计。

5. 结论通过本次实验，我们初步了解了磁力仿真分析的原理和方法，学会了使用磁力仿真软件进行磁场行为模拟，并分析了实验结果。

hfss仿真实验报告HFSS仿真实验报告引言：HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一款电磁仿真软件，广泛应用于高频电磁场分析和设计。

本篇报告将介绍一次使用HFSS进行的仿真实验，并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的：本次实验的目的是通过HFSS仿真软件，对一个电磁场问题进行模拟和分析，以验证其在理论上的正确性。

通过仿真实验，可以更好地理解电磁场的行为规律，并为实际应用提供参考依据。

实验步骤：1. 建立模型：根据实验需求，首先在HFSS中建立相应的电磁场模型。

模型的建立需要考虑几何形状、材料特性等因素，以确保仿真结果的准确性。

2. 设置边界条件：在模型建立完成后，需要设置边界条件，即模型与外界的交互方式。

边界条件的设置对于仿真结果的准确性至关重要，需要根据实际情况进行选择和调整。

3. 定义材料特性：根据实际材料的电磁特性，对模型中的材料进行定义和设置。

材料的特性包括介电常数、磁导率等参数，对于仿真结果的准确性起到重要作用。

4. 设定激励源：在模型中添加激励源，即对电磁场进行激励的源头。

激励源的设置需要考虑频率、功率等参数，以确保仿真结果与实际情况相符。

5. 运行仿真：完成上述设置后，即可运行仿真。

HFSS将根据模型和设置的参数，计算并输出电磁场的分布情况。

实验结果与分析：通过HFSS仿真软件进行实验后，我们得到了电磁场的分布情况。

根据仿真结果，我们可以对电磁场的特性进行分析和讨论。

首先，我们可以观察到电磁场的强度分布情况。

根据模型的不同特点，电磁场的强度在不同区域呈现出不同的分布规律。

通过分析电磁场的分布情况，可以更好地理解电磁场的行为规律，并为实际应用提供指导。

其次，我们可以通过仿真结果来评估不同材料对电磁场的影响。

在模型中，我们可以设置不同材料的特性参数，通过仿真实验来观察不同材料对电磁场的吸收、反射等影响。

这对于材料的选择和设计具有重要的参考价值。

江西师范大学物理与通信电子学院
教学实验报告
注意：在分析过程中，要把该文件保存到默认的temp文件夹里面，否则将无法正常分析出结果。

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教学实验报告
注意：在进行分析过程的时候，可以先在results中建立模型，节省分析的时间。

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教学实验报告
天线参数如下：
(Theta, Phi) rEX (Theta, Phi) rEY (Theta, Phi) rEZ (Theta, Phi) rEPhi
注意：实验过程中注意选取BOX的数值应缩小10倍，或者是视图画面要缩小，否则创建的长方体会太大，影响后面选取的直立面。