仿真软件算法分析

仿真软件算法简介（MOM、FDTD、FEM）

针对信号完整性的仿真从仿真类型上可以分为三类，分别是电路仿真、行为仿真以及电磁场仿真。

电路仿真通过求解电路元件的差分方程，利用基尔霍夫定律来预测各个节点上的电压和电流。行为仿真则是通过传递函数来预测各个节点的电压和电流。

电路仿真与行为仿真都相对简单，主要用于前仿真，或者提取S参数之后做行为分析之类的，包括加IBIS模型这些都属于这一类。通常我们关注更多的是电磁场仿真。也就是大家喜闻乐见的导入PCB板进行仿真。

这里我们讨论软件的算法也主要是针对电磁场仿真。这种仿真从维度上可以分为2D，2.5D，3D。以逼近类型划分可以分为静态、准静态、TEM波以及全波。但实际上2D的求解器几乎已经绝迹，现在仿真软件在参数提取上几乎都是2.5D以及3D的求解器。对这些求解器的算法进行一个归类，主流算法可以分为三类：MOM（矩量）、FDTD（时域有限差分）、FEM（有限元）。针对电磁场求解还有很多其他的算法，比如BEM（边界元）、FDID（时域有限积分）等，但相对来说应用场景不如上面三种广泛。

不管采用哪一种算法，都是基于对麦克斯韦的电磁场方程进行求解。也就是下图这位大佬：

以及