資源描述：
《常用微波仿真軟件介紹》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、各大仿真軟件介紹（包括算法，原理）1．引言微波系統(tǒng)的設計越來越復雜，對電路的指標要求越來越高，電路的功能越來越多，電路的尺寸要求越做越小，而設計周期卻越來越短。傳統(tǒng)的設計方法已經不能滿足系統(tǒng)設計的需要，使用微波EDA軟件工具進行微波元器件與微波系統(tǒng)的設計已經成為微波電路設計的必然趨勢。隨著單片集成電路技術的不斷發(fā)展，GaAs、硅為基礎的微波、毫米波單片集成電路（MIMIC）和超高速單片集成電路（VHSIC）都面臨著一個嶄新的發(fā)展階段，電路的設計與工藝研制曰益復雜化，如何進一步提高電路性能、降低成本，縮短電路的研制周期，已經成為電路設計的一個焦點，而
2、EDA技術是設計的關鍵。EDA技術的范疇包括電子工程設計師進行產品開發(fā)的全過程，以及電子產品生產過程中期望由計算機提供的各種輔助功能。一方面EDA技術可為系統(tǒng)級、電路級和物理實現級三個層次上的輔助設計過程，另一方面EDA技術應包括電子線路從低頻到高頻，從線性到非線性，從模擬到數字，從分立電路到集成電路的全部設計過程[1-2]。隨著無線和有線設計向更高頻率的發(fā)展和電路復雜性的增加，對于高頻電磁場的仿真，由于忽略了高階傳播模式而引起仿真的誤差。另外，傳統(tǒng)模式等效電路分析方法的限制，與頻率相關電容、電感元件等效模型而引起的誤差。例如，在分析微帶線時，許多
3、易于出錯的無源模式是由于微帶線或帶狀線的交叉、階梯、彎曲、開路、縫隙等等，在這種情況下是多模傳輸。為此，通常采用全波電磁仿真技術去分析電路結構，通過電路仿真得到準確的非連續(xù)模式S參數。這些EDA仿真軟件與電磁場的數值解法密切相關的，不同的仿真軟件是根據不同的數值分析方法來進行仿真的。通常，數值解法分為顯示和隱示算法，隱示算法（包括所有的頻域方法）隨著問題的增加，表現出強烈的非線性。顯示算法（例如FDTD、FIT方法在處理問題時表現出合理的存儲容量和時間。本文根據電磁仿真工具所采用的數值解法進行分類，對常用的微波EDA仿真軟件進行論述。2．基于矩量法
4、仿真的微波EDA仿真軟件基于矩量法仿真的EDA軟件主要包括ADS（AdvancedDesignSystem）、Sonnet電磁仿真軟件、IE3D和Microwaveoffice。2.1ADS仿真軟件AgilentADS(AdvancedDesignSystem)軟件是在HPEESOF系列EDA軟件基礎上發(fā)展完善起來的大型綜合設計軟件，是美國安捷倫公司開發(fā)的大型綜合設計軟件，是為系統(tǒng)和電路工程師提供的可開發(fā)各種形式的射頻設計，對于通信和航天／防御的應用，從最簡單到最復雜，從離散射頻／微波模塊到集成MMIC。從電路元件的仿真，模式識別的提取，新的仿真技
5、術提供了高性能的仿真特性。該軟件可以在微機上運行，其前身是工作站運行的版本MDS（MicrowaveDesignSystem）。該軟件還提供了一種新的濾波器的設計引導，可以使用智能化的設計規(guī)范的用戶界面來分析和綜合射頻／微波回路集總元濾波器，并可提供對平面電路進行場分析和優(yōu)化功能。它允許工程師定義頻率范圍，材料特性，參數的數量和根據用戶的需要自動產生關鍵的無源器件模式。該軟件范圍涵蓋了小至元器件，大到系統(tǒng)級的設計和分析。尤其是其強大的仿真設計手段可在時域或頻域內實現對數字或模擬、線性或非線性電路的綜合仿真分析與優(yōu)化，并可對設計結果進行成品率分析與優(yōu)
6、化，從而大大提高了復雜電路的設計效率，使之成為設計人員的有效工具[6-7]。2.2Sonnet仿真軟件Sonnet是一種基于矩量法的電磁仿真軟件，提供面向3D平面高頻電路設計系統(tǒng)以及在微波、毫米波領域和電磁兼容/電磁干擾設計的EDA工具。SonnetTM應用于平面高頻電磁場分析，頻率從1MHz到幾千GHz。主要的應用有：微帶匹配網絡、微帶電路、微帶濾波器、帶狀線電路、帶狀線濾波器、過孔（層的連接或接地）、偶合線分析、PCB板電路分析、PCB板干擾分析、橋式螺線電感器、平面高溫超導電路分析、毫米波集成電路（MMIC）設計和分析、混合匹配的電路分析、H
7、DI和LTCC轉換、單層或多層傳輸線的精確分析、多層的平面的電路分析、單層或多層的平面天線分析、平面天線陣分析、平面偶合孔的分析等。2.3IE3D仿真軟件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(huán)境下的三維金屬結構的電流分布問題。它利用積分的方式求解Maxwell方程組，從而解決電磁波的效應、不連續(xù)性效應、耦合效應、和輻射效應問題。仿真結果包括s、y、z參數，VWSR，RLC等效電路，電流分布，近場分布和輻射方向圖，方向性，效率和RCS等。IE3D在微波/毫米波集成電路（MMIC）、RF印制板電路、微帶天線、線電線和其它形式的RF
8、天線、HTS電路及濾波器、IC的內部連接和高速數字電路封裝方面是一個非常有用的工具。2.4MicrowaveOffice軟
