HFSS、CST、FEKO、ADS,微波仿真软件用哪个? |
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微波工程仿真的工具软件很多,先列举一下常用的一些工具软件: HFSS、CST、FEKO、IE3D、ADS、EMPRO、MAGUS、MICROWAVE OFFICE、EMPIRE 以下对每款软件进行简要介绍: HFSS 很多朋友都是从HFSS开始入门的。HFSS江湖俗称“海飞丝”,洗头发效果好不好不知道,用来做微波和电磁场全波仿真效果挺好。 HFSS的优点是上手容易,操作不复杂,容易建立信心。当然很多时候有优点就意味着有缺点,HFSS的建模能力一般,对于复杂模型难以胜任,往往需要在外部软件(creo、solidworks等)中建好模型后然后导入HFSS,但这个过程是无法参数化的,因此每修改一次模型,就要重复修改->导出->导入->调整这个过程;而且,导入HFSS的模型不能包含过多细节,否则仿真很慢或者报错,因此在导入之前,一般要进行一些模型处理,例如去掉倒角等。 HFSS以频域仿真为主,仿真结果一般比较准确,但因频域仿真为逐频点计算,仿真耗时较长,因此HFSS很多时候用来做仿真验算。 ![]() 2. CST CST可能是除HFSS外用得最多的全波仿真软件了。 相对于HFSS的小巧,CST显得更加大而全。平台下有微波仿真、电子设计、EMC/EMI分析、低频仿真等软件,其中MW & RF &Optical为微波/电磁场专业方向常用到的仿真软件,用于天线、滤波器、微波电路等的仿真设计。 ![]() CST的MW软件下有多个模板,包括天线、微波电路、雷达、光学、周期结构等: ![]() 天线下面又有多个子模板,可谓是为广大微波天线的童鞋操碎了心: ![]() 每个天线模板下可以设置各个参数: ![]() 除了功能庞大,CST对于建模的支持很好。一个复杂的模型在CST里面可以很容易地建出来,在HFSS里面得费些功夫了。 ![]() 新版的CST里面集成了多个算法引擎,包括时域仿真、频域仿真及多层快速多极子等。CST里面用得最多的还是时域仿真,其最大特点就是快,可以快速解算出结构,但要获得好的仿真效果,还需要在网格设置、模型处理、后处理模板等方面下些功夫。 ![]() 相对于HFSS,CST上手似乎更容易,但CST要玩好需要下点功能,这点不像HFSS,很多时候模型建好,端口和激励设置好,跑出来就八九不离十了,而CST还得做很多设置。因此CST更设置比较复杂的仿真和进阶应用。 很多时候,CST和HFSS结合起来用,先用CST快速计算,用HFSS细调或者验算。 3. MAGUS MAGUS更像是一个天线的模型库,安装后可以集成在CST里面,即从CST启动,或生产模型直接切到CST进行仿真: ![]() MAGUS和HFSS、CST似乎不属于同一类软件,因此不太好直接对比。MAGUS的应用场景主要是用于快速生成天线模型,其支持的天线模板很多: ![]() 对于需要快速生成天线模型的场合,MAGUS是个不容错过的软件。另外,MAGUS设计和分析天线阵列也很方便。 4. ADS ADS其实不仅仅是一个微波电路仿真软件。ADS还具有无线系统分析、板级电磁分析等功能。 下图是一个雷达天线系统仿真图: ![]() 及相应的天线相扫计算结果: ![]() ADS也支持对电路的板级电磁仿真和分析: ![]() 总之,ADS适用于微波器件开发、电路分析与设计、及微波系统仿真分析。 5. FEKO FEKO最大的特点是对快速多极子支持很好,因此很多时候用来做电大仿真,比如十几到上百波长的模型,对于CST或HFSS难以胜任,但FEKO在一般服务器上就能跑。 ![]() 但对于精细结构的仿真,FEKO不如HFSS和CST好用。 6. IE3D IE3D基于矩量法,主要用于平面结构的仿真,如微带天线等。 ![]() 7. EMPRO EMPRO最大的特点是,可以与ADS联合仿真。因此适合于电路天线交互设计,比如想看一下天线装进微波电路后,相互耦合的影响,EMPRO再合适不过了。 EMPRO的内核算法是FDTD,仿真速度比较快,但仿真精度相对于有限元还差一些。 8. EMPIRE EMPIRE也是FDTD的内核,这个软件据了解用得比较少。 ![]() 还有其他问题的话可以关注VX公众号:凡亿PCB 一起来探讨吧!! 以上来源于:头条无线智能咖 往期推荐: 50个常用硬件设计电路,让你快速入门电子设计,成为一名技术高手电路板设计怎么才是一流的? 熟记这18种画法,彰显功力!史上最全电子元器件实物外形图+电路符号分享一份老工程师(某为工作15年)经常使用的pcb企业封装库包含3D库你曾是少年,后来拿起了“电烙铁”PCB 线宽与电流关系,查表与计算 |
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