EDA第一章培训课件方案研究.ppt

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。它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。对于由集总元件构成的电路，用电路的方法来处理较为简便； 该软件设有一个叫VoltaireXL的模拟器来处理集总元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, 该软件采用的是一个叫EMSight的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题。 Microwave Office Microwave Office对一个耦合网络的仿真界面 Microwave Office电磁仿真界面 CST 是德国CST（Computer Simulation Technology）公司推出的高频三维电磁场仿真软件。广泛应用于移动通信、无线通信（蓝牙系统）、信号集成和电磁兼容等领域。微波工作室使用简洁，能为用户的高频设计提供直观的电磁特性。微波工作室除了主要的时域求解器模块外，还为某些特殊应用提供本征模及频域求解器模块。CAD文件的导入功能及SPICE参量的提取增强了设计的可能性并缩短了设计时间。另外，由于CST设计工作室的开放性体系结构能为其它仿真软件提供链接，使微波工作室与其它设计环境相集成。  CST CST 算法：有限积分法( FIT – Finite Integration Technology ） CST是专用于微波无源器件及天线设计与分析的软件包。结构输入过程非常简便，加上完善的图形化反馈，极大地简化了对各种器件的定义。在所有器件建模完成后，会自动进行一个基于专家系统的全自动网格剖分，然后才开始进行正式的仿真。 CST CST的仿真器自带全新的理想边界拟合技术（PBA）和薄片技术（TST），与其他传统的仿真器相比，在精度上有数量级的提高。目前尚无一种算法能在所有的应用领域中都能做到最好，所以，CST内含有四种不同的求解器：瞬态求解器、频域求解器、本征模求解器、模式分析求解器。在各自最适合的应用领域内使用可得到最好的求解效果。 CST 瞬态求解器只需进行一次计算就能得到所仿真器件在整个宽频带上的响应（与之相对，许多其它的仿真器使用的是扫频法）。该求解器对绝大部分的高频带应用领域，如连接器、传输线、滤波器、天线等都极为有效。此求解器内含必威体育精装版的多级子网（MSS）技术，能提高网格划分的效率，极大地加快仿真速度，对复杂器件尤为有效。 Remcom公司推出的基于时域有限差分法(FDTD）的三维全波电磁场仿真软件。XFDTD用户界面友好、计算准确；但XFDTD本身没有优化功能，须通过第三方软件Engineous完成优化。该软件最早用于仿真蜂窝电话，长于手机天线和SAR计算。现在广泛用于无线、微波电路、雷达散射计算，化学、光学、陆基警戒雷达和生物组织仿真。 XFDTD 1.3 计算电磁学方法 时域有限差分法：Finite Difference Time Domain (FDTD) * 时域有限差分法是一种在时域中求解的数值计算方法，在时间和空间域中对Maxwell旋度方程的有限差分。FDTD方法模拟空间电磁性质的参数是按空间网格给出的，只需给定相应空间点的媒质参数，就可模拟复杂的电磁结构。 MoM、FEM和FDTD比较 数值计算精度：MoMFEMFDTD 实施难度：MoMFEMFDTD 通用性：FEM=FDTD(3D)MoM(2D/2.5D) 用有限元法或矩量法分析场，速度慢，计算机内存占用大,但通用性强，能解决其它软件不能解决的很多问题。 * 基于电路分析的微波EDA技术 Circuit Theory Based CAD [S]、[Y]、[ABCD] 基于网络分析，无法考虑辐射，耦合等效应，除非建立相应的模型，在高频时精度下降 * 基于电磁场分析 Field Theory Based CAD 基于Maxwell 积分或差分方程求解，考虑了损耗、辐射耦合效应 * 矩量法对filter 结构网格划分 两种方法求解时间对比 电路仿真 网络节点数N, 放大器级联网络计算时间正比于N3 电磁场仿真 较小的结构有较大的网格剖分数目 如前述滤波器N=476， 达到收敛条件网格数目加倍， 计算时间正比于N3 * 电路分析软件是从路的概念出发，应用电压电流通过Z、Y、A参数来分析微波电路，但由于在微波频段难以得到恒定的电压源或电流源，也不易得到真正的微波短路和开路，所以要精确测量A、Y参数是很困难的. 从场的角度出发，应用边界条件求解Maxwell方程，能得到电磁场分布，从而获得精确的微波电路特性，以此为基础发展成现今的二维、三维场分析软件。