PCB仿真软件与电磁场求解器的算法

最新推荐文章于 2025-05-05 15:29:30 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/hwBeta/p/6419723.html

本文介绍了PCB仿真软件中的电磁场求解器，包括2D、2.5D和3D求解器的分类及其特点。2D求解器效率最高，适用于简单应用；2.5D求解器利用多层介质格林函数，适合平面电路结构；3D求解器最能准确模型实际情况，适用于复杂3D结构。全波、准静态算法各有优劣，适用于不同场景和频率范围。矩量法、有限元法、时域有限差分法和边界元法是常见的求解器算法，每种都有特定的应用优势。

1. 简介

目前商业化的PCB仿真软件主要有： Cadence公司的Sigrity、Ansys公司的SIwave/HFSS、CST公司的CST、Mentor公司的HyperLynx、Polor公司的Si9000等。不同的仿真软件所使用的电磁场求解器各不一样，但是可以大致分为几类：

按仿真维度分： 2D、2.5D、3D
按逼近类型分：静态、准静态、TEM波、全波

下表中列出了各种电磁场求解器的特点以及适用的结构和场合。

维度	逼近类型	适合结构	应用场合	特点
2D	准静态	横截面在长度方向无变化	传输线的RLGC低频建模	不适应任意结构，高频精度低
2D	全波	横截面在长度方向无变化	传输线的RLGC全频建模	不适应任意结构
2.5D	TEM波	多层平面结构	电源地平面结构低频建模	当结构是3D时，带有寄生效应；当缺少参考面时，高频段结果不准
2.5D	全波、边界元法、矩量法	叠层结构	某些片上无源，PCB