搜索【如果你仿真還不精通，一定不容錯(cuò)過】超詳細(xì)分析3D電磁軟件各自優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍，看看你到底應(yīng)該學(xué)習(xí)哪種仿真軟件？
2016-11-29 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
說明:此文轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),作者寫的時(shí)候,離現(xiàn)在有點(diǎn)久,但是分析的還是非常好,但是也有些許觀點(diǎn)不同,分享給大家看看,還是非常不錯(cuò)的。有不同觀點(diǎn)是因?yàn)锳DS、HFSS和CST都有出各自的新的軟件版本,在很多方面都有所提升,ADS的變化應(yīng)該是最大的,加入了很多方便的元素在軟件中,HFSS也早就集成到了Ansys中(AnsysEM-ansys電磁套件解決方案),CST很多人可能稍微陌生一些。就如我們常說的一樣,軟件其實(shí)就是一個(gè)工具,用熟了、習(xí)慣了就好。
最近很多工程師在問3D電磁仿真軟件如何選擇,我應(yīng)該學(xué)習(xí)那種仿真工具呢?從哪個(gè)入手更簡(jiǎn)單一點(diǎn)兒?我應(yīng)該學(xué)習(xí)那種仿真工具呢?從哪個(gè)入手更簡(jiǎn)單一點(diǎn)兒?我想這個(gè)不能用學(xué)習(xí)的難易程度來決定學(xué)習(xí)哪一個(gè),而是應(yīng)該根據(jù)自己的專業(yè)領(lǐng)域和正在研究的項(xiàng)目?jī)?nèi)容來決定。下面綜合工程師的建議總結(jié)一下,希望對(duì)大家有所幫助。
一、HFSS 與 ADS比較:
1、ADS主要用來仿真電路(比如:微波射頻電路、RFIC、通信電路),HFSS主要用來仿真器件(比如:濾波器、天線等等);
1、先說大的方向,如果你做,建議ADS。如果天線、微波無源器件等建議HFSS或CST。
2、從仿真結(jié)果來看,HFSS是計(jì)算電硫場(chǎng)結(jié)果一般是可靠的,ADS是計(jì)算電路或者兩維半電磁場(chǎng)可以參考。
3、從電磁場(chǎng)性質(zhì)來看,ADS不能仿三維電磁場(chǎng),適用于微波高速電路的設(shè)計(jì),對(duì)于這種平面電路的電磁場(chǎng)仿真一般都是2.5維的,HFSS適用于三維電磁場(chǎng)分析;
4、從微波器件有源無源性來說,HFSS不能仿有源器件,但是ADS可以仿真有源器件;
二、CST 與 HFSS比較:
1、CST是基于FDID(時(shí)域有限積分法)電磁場(chǎng)求解算法的仿真器,適合仿真寬帶頻譜結(jié)果,因?yàn)橹恍枰斎胍粋€(gè)時(shí)域脈沖就可以覆蓋寬頻帶。
HFSS是基于FEM(有限元法)電磁場(chǎng)求解算法的仿真器,適合仿真三維復(fù)雜結(jié)果,但是電長(zhǎng)度較小。
建議是,在VHF的UWB使用CST設(shè)計(jì)優(yōu)化天線,然后再到HFSS中去細(xì)化和確認(rèn)。
2、從運(yùn)行速度比較:CST速度要快,HFSS就差強(qiáng)人意了,CST資源利用要高,HFSS太耗資源了,而且HFSS有點(diǎn)傷硬盤,它有太多的臨時(shí)文件要存到硬盤上;
3、從仿真精度比較:CST精度不如HFSS,仿真電小物體HFSS更精確,CST對(duì)電大物體較好(hfss仿輻射器比較精確,cst仿濾波器比較好);
4、從仿真寬度比較:帶寬寬的話,cst比較方便。hfss仿寬帶需要分段,速度相對(duì)較慢;
5、 HFSS 是閉場(chǎng)比較準(zhǔn),而CST 開場(chǎng)比較準(zhǔn)
6、CST的畫圖比ADS方便。和HFSS相比,感覺HFSS如果作天線方面的仿真還是還是比較好的。如果要結(jié)合電路進(jìn)行系統(tǒng)仿真的話,將ADS和CST結(jié)合起來進(jìn)行。
三、綜合比較:
CST是基于FDID電磁場(chǎng)求解算法的仿真器,適合仿真寬帶頻譜結(jié)果,因?yàn)橹恍枰斎胍粋€(gè)時(shí)域脈沖就可以覆蓋寬頻帶。HFSS是基于FEM(有限元法)電磁場(chǎng)求解算法的仿真器,適合仿真三維復(fù)雜結(jié)果,但是電長(zhǎng)度較小。
ADS內(nèi)含momentum (基于第三種經(jīng)典算法-矩量法),是一種對(duì)第三維度進(jìn)行簡(jiǎn)化的電磁場(chǎng)仿真器,非常適合仿真第三維度上均勻變化的結(jié)構(gòu),例如電路多層板,如PCB,陶瓷等電路板,常見無源電路,如濾波器等結(jié)構(gòu)。仿真速度極快,同時(shí)保證和HFSS相同的精度。因此作為板級(jí)和IC級(jí)電路設(shè)計(jì)師,ADS momentum是最好的仿真工具,其效率遠(yuǎn)炒股HFSS和CST。但是如果要仿真天線,鍵合線等第三維度上非均勻延展的結(jié)構(gòu),就需要全波三維求解器。
安捷倫推出了其基于有限元算法的電磁場(chǎng)仿真器--EMDS,并且和嵌入到ADS中,使用后感覺非常好,完全解決了業(yè)界最好的路仿真軟件ADS與全波三維電磁場(chǎng)仿真器之間的連接。Ansoft 的HFSS已經(jīng)不再是有限元的唯一選擇了。
安捷倫同時(shí)也推出了基于有限時(shí)域差分法的工具AMDS,可以做天線仿真,因?yàn)槁犝f是收購(gòu)來的,所以技術(shù)也非常成熟,同時(shí)聽說也能跟ADS連接,我拿了一個(gè)試用版用了一下,收購(gòu)的東西果然是成熟啊,CST也不再是唯一選擇。
總之,對(duì)于三維電磁場(chǎng)來說,沒有最好的工具,只有用戶根據(jù)實(shí)際需要做的東西去選擇一個(gè)最合適自己的工具,那才是最好的工具。
綜述:
1、混合集成電路設(shè)計(jì),PCB板級(jí)設(shè)計(jì),無源板級(jí)器件設(shè)計(jì),RFIC/MMIC設(shè)計(jì):ADS+momentum;
2、天線設(shè)計(jì):首推 Agilent AMDS ,CAD導(dǎo)入,建模很方便,CST備選;
3、微波腔體,衰減器,微波轉(zhuǎn)接頭,波導(dǎo)濾波器等設(shè)計(jì):Agilent EMDS or HFSS,有限元法的最佳發(fā)揮場(chǎng)所;
永遠(yuǎn)沒有最佳的三維電磁場(chǎng)工具,只有針對(duì)你自己的產(chǎn)品的最佳工具,深刻了解工具的原理,深刻了解自己所開發(fā)產(chǎn)品的特性,是做好工作的第一步。
工具就象螺絲刀,十字螺絲刀跟一字螺絲刀本身沒法比較,但是當(dāng)你家的電器上用的是一字螺絲的時(shí)候,哪怕十字螺絲刀是用鉆石做的都沒用。
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