对于大多数射频工程师来说,无论是有源电路设计,还是无源器件设计,他们几乎一半的工作时间都在做仿真,而另一半是在调试和测试。
在日常设计中,射频工程师会用到各种各样的仿真软件,比如射频电路级的仿真会用到ADS、AWR等,3D电磁仿真软件CST、Ansoft等。然而,无论是哪一种仿真软件,都提供了丰富的设计助手。我们只需不停的仿真优化,就可以得到漂亮的设计结果。
但是,这些软件是怎么工作的,可能很少有人去关注。下面盘点了几款常用的仿真软件,希望能对大家有所帮助。
1、Ansys HFSS
这是一款适用于RF和无线设计的3D电磁场模拟器,Ansys HFSS是一款3D电磁 (EM)仿真软件,可用于设计天线、天线阵列、RF或微波组件、高速互连装置、过滤器、连接器、IC封装和印刷电路板等高频电子产品,并对此类产品进行仿真。
全球工程师大多都使用Ansys HFSS设计通信系统、雷达系统、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、卫星、物联网(IoT)产品及其他高速RF和数字设备中使用的高频、高速电子产品。
2、CST
CST,三维电磁场仿真软件。CST工作室套装®是面向3D电磁、电路、温度和结构应力设计工程师的一款全面、精确、集成度极高的专业仿真软件包,包含八个工作室子软件,集成在同一用户界面内,为用户提供完整的系统级和部件级的数值仿真优化。
CST软件覆盖整个电磁频段,提供完备的时域和频域全波电磁算法和高频算法。典型应用包含电磁兼容、天线/RCS、高速互连SI/EMI/PI/眼图、手机、核磁共振、电真空管、粒子加速器、高功率微波、非线性光学、电气、场路、电磁-温度及温度-形变等各类协同仿真。
2016年,被法国达索公司收购。
3、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。
ADS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。
ADS主要应用于射频和微波电路的设计、通信系统的设计,以及DSP设计和向量仿真。
4、AWR
这是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,它是通过两个仿真器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。
对于由集总组件构成的电路,用电路的方法来处理较为简便;该软件设有“VoltaireXL”的仿真器来处理集总组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”的仿真器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题。
“VoltaireXL”仿真器内设一个组件库,在建立电路模型时,可以调出微波电路所用的组件。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;非线性器件有双极晶体管、 场效应晶体管、二极管等。
“EMSight”仿真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,其特点是把修正谱域矩量法与直观的窗口图形用户接口(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。
现在,这款仿真软件属于Cadance。
5、Sonnet
Sonnet软件在1983年被研究开发以来,并获得了商业上的良好声誉,目前已成为世界上最准确的单层、多层平面电路和天线设计的商业软件;由Rautio博士创立的Sonnet软件公司一直致力于专业开发和升级Sonnet软件。
Sonnet针对当前三维平面电路和天线的设计挑战,尤其是微波、毫米波领域高精度和高可靠性的需求,提供了工业上最精确和可靠的三维平面分析工具。通过提供开放的接口和专业的技术支持服务,帮助客户建立完整的设计流程,设计世界一流的产品。
Sonnet广泛应用于解决MMIC、RFIC、CPW、超导滤波器、LTCC、PCB的电磁兼容和信号完整性、元器件设计、平面天线等领域。
以上介绍的几款电磁仿真软件,大家用过几种?哪些最好用?
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