【如果你仿真还不精通，一定不容错过】超详细分析3D电磁软件各自优缺点及应用范围，看看你到底应该学习哪种仿真软件？

2016-11-29 by:CAE仿真在线来源:互联网

说明:此文转载自网络,作者写的时候,离现在有点久,但是分析的还是非常好,但是也有些许观点不同,分享给大家看看,还是非常不错的。有不同观点是因为ADS、HFSS和CST都有出各自的新的软件版本,在很多方面都有所提升,ADS的变化应该是最大的,加入了很多方便的元素在软件中,HFSS也早就集成到了Ansys中(AnsysEM-ansys电磁套件解决方案),CST很多人可能稍微陌生一些。就如我们常说的一样,软件其实就是一个工具,用熟了、习惯了就好。

最近很多工程师在问3D电磁仿真软件如何选择,我应该学习那种仿真工具呢?从哪个入手更简单一点儿?我应该学习那种仿真工具呢?从哪个入手更简单一点儿?我想这个不能用学习的难易程度来决定学习哪一个,而是应该根据自己的专业领域和正在研究的项目内容来决定。下面综合工程师的建议总结一下,希望对大家有所帮助。

一、HFSS 与 ADS比较:

1、ADS主要用来仿真电路(比如:微波射频电路、RFIC、通信电路),HFSS主要用来仿真器件(比如:滤波器、天线等等);

1、先说大的方向,如果你做,建议ADS。如果天线、微波无源器件等建议HFSS或CST。

2、从仿真结果来看,HFSS是计算电硫场结果一般是可靠的,ADS是计算电路或者两维半电磁场可以参考。

3、从电磁场性质来看,ADS不能仿三维电磁场,适用于微波高速电路的设计,对于这种平面电路的电磁场仿真一般都是2.5维的,HFSS适用于三维电磁场分析;

4、从微波器件有源无源性来说,HFSS不能仿有源器件,但是ADS可以仿真有源器件;

二、CST 与 HFSS比较:

1、CST是基于FDID(时域有限积分法)电磁场求解算法的仿真器,适合仿真宽带频谱结果,因为只需要输入一个时域脉冲就可以覆盖宽频带。

HFSS是基于FEM(有限元法)电磁场求解算法的仿真器,适合仿真三维复杂结果,但是电长度较小。

建议是,在VHF的UWB使用CST设计优化天线,然后再到HFSS中去细化和确认。

2、从运行速度比较:CST速度要快,HFSS就差强人意了,CST资源利用要高,HFSS太耗资源了,而且HFSS有点伤硬盘,它有太多的临时文件要存到硬盘上;

3、从仿真精度比较:CST精度不如HFSS,仿真电小物体HFSS更精确,CST对电大物体较好(hfss仿辐射器比较精确,cst仿滤波器比较好);

4、从仿真宽度比较:带宽宽的话,cst比较方便。hfss仿宽带需要分段,速度相对较慢;

5、 HFSS 是闭场比较准,而CST 开场比较准

6、CST的画图比ADS方便。和HFSS相比,感觉HFSS如果作天线方面的仿真还是还是比较好的。如果要结合电路进行系统仿真的话,将ADS和CST结合起来进行。

三、综合比较:

CST是基于FDID电磁场求解算法的仿真器,适合仿真宽带频谱结果,因为只需要输入一个时域脉冲就可以覆盖宽频带。HFSS是基于FEM(有限元法)电磁场求解算法的仿真器,适合仿真三维复杂结果,但是电长度较小。

ADS内含momentum (基于第三种经典算法-矩量法),是一种对第三维度进行简化的电磁场仿真器,非常适合仿真第三维度上均匀变化的结构,例如电路多层板,如PCB,陶瓷等电路板,常见无源电路,如滤波器等结构。仿真速度极快,同时保证和HFSS相同的精度。因此作为板级和IC级电路设计师,ADS momentum是最好的仿真工具,其效率远炒股HFSS和CST。但是如果要仿真天线,键合线等第三维度上非均匀延展的结构,就需要全波三维求解器。