微波射频仿真软件综述和应用评析.pdf
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2023-02-22
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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。
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