一。CST Studio Suite v2008

语言：英语
网址：http://www.cst.com/Content/Products/Products.aspx
类别：3D电磁仿真

CST Studio Suite 2008 包含{zx1}SP5全模块完整版，3D电磁设计全系列软件这是豪华套装(完整版-全模块)，包括了所有CST 2008开发产品！相对于2006B来说，2008性能得到了很大的提高，薄片技术进一步加强，对付微波平面器件更加游刃有余！

使用CST MICROWAVE STUDIO®(CST MWS)的设计工程师普遍赞赏其使用方便以及对电磁仿真计算技术的深刻领悟，正是这些使得他们的开发效率显著增加。虽然如此，这些用户还是会感到吃惊，因为，这套软件现在又增加了急切期待中的广泛宣传的新版本：CST STUDIO SUITE TM 2006。进一步的使用发现，这个软件包包含了高频仿真器CST MWS，图形工具模块CST DESIGN STUDIO TM(CST DS)，低频仿真器CST EM STUDIO TM(CST EMS)，以及{zx1}的CST PARTICLE STUDIO TM(CST PS)，专门用于电磁场中带电粒子的稳定的3D运动仿真。

新的开发环境
这套软件所具有的相互协作的特点对于用户来说是非常明显的。比如，我们可以通过CST EMS的温度求解器利用CST MWS已经计算好的高频电场损耗或者铁氧体的磁化来计算出相应的热负荷，并且所有的计算都在一个界面内操作。如图2所示。
这个功能是由新增加的CST DESIGN ENVIROMENT TM(CST DE)模块提供的，它是CST MWS以及其他CST STUDIO仿真器的入口。通过执行CST DE，CST MWS获得一个多层文件界面，通过它可以同时打开多个工程。

程序页面
一打开CST MWS的工程，用户就会发现新增加的CST DS页面。即使在最基本的许可的情况下，RLC元件以及一些其他的元件也可以连接到接口，并且可以进行S参数仿真。完整的CST DS许可证将能够使用更广泛的电路元件。用小的3D CST MWS模型合成更大的系统是CST DS的核心功能。它使用了{jd0}的存储和插值技术来加速参数设置和{zy}化。它重点致力于提高3D电磁仿真性能，并且引导用户完成电路仿真的{dy}步。这样，用户可以很容易的在工程之间切换，比较，以及拷贝粘贴计算结果。此外，CST DE还允许切换到VBA编辑器。

建模与协作
CST MWS的成功一直与其引入的容易被3D电磁场仿真模块调用的几何模型接口是密切相关的。它同时也加快了复杂结构体的建模，能够更好的体现出设计意图，更方便的确定模型的几何参数，而且还可以转化为机械CAD工具能够识别的多种格式，输出的CAD数据可以被参数化并且容易进行优化。

彻底更新了与VDA－FS和Mecadtron格式的链接。全部重做了与Cadebce® Allegro®的链接，提高了前期性能。图3展示了改进的Cadebce结构。这个接口现在也是stack-up编辑器的特色。这意味着与其他EDA厂商（如Mentor Graphics®或Zuken）链接的{dy}步。二维的输出结果可以通过自适应的JEDEC联结程序很容易的扩展，用户能够轻松的在理想化的模型和实物模型之间切换。除CAD接口外，电流分布，如来自SimLab PCBMod的电流分布，现在可以作为源而载入，用于EMC/EMI研究。

电磁/电路联合仿真
现在高频PCB设计和封装所关系的主要问题是信号的完整性和辐射问题。公司目前提供了改进的电磁/电路联合仿真程序，该方案能够实现了与ADS工作流程中的3D模型的xx兼容。任何CST MWS模型都可以作为一个库元件。用户可以通过设置一些参数来将其应用到ADS电路模型中。如果用于调谐或者优化设计，中间结果可以通过插入已存在的结果得到。在任何必要的时候，完整的3D仿真都可以直接从ADS方案开始。每个仿真结果都被加入到元件库中，因此，库的价值在不断的增加。

求解器技术
CST MWS据说是{wy}的基于笛卡儿坐标和四面体网格的时域和频域的商业3D仿真软件，并且具有易于操作的界面。其旗舰模块，瞬态求解器，是电大尺寸物体，复杂结构体或宽带计算的{sx}。这些性能已经通过64位计算技术的实现而得到提高。除了用户界面，公司所特有的理想边界近似技术（PBA®）可以被认为是其获得成功的另一块基石。通过xx的几何结构描述，它的运用显著的提高了时域方法的效率，这已经得到了证明。

现在，瞬态求解器采用了新的网格划分法则。这种网格划分法则显示了极其优异的性能。

进一步的改进包括通过表格的方式定义了材料特性受频率影响的材料。这也应用到了计算单元的输出，因此能够高精度进行生物组织的宽带电磁仿真。

新版本改进的焦点是四面体频域求解器（FD）。它是时域求解器的补充，当处理电小尺寸或周期性结构时能够显示其独特的性能。特别是不需要对球形物体进行预分割就能对其真实的表面做网格划分处理。用户可以在迭代求解器和直接求解器之间选择，前者在物体尺寸较大时内存需求依然较小，后者在处理多端口结构时非常有效，因为计算时间并不是强烈依赖于端口的数目。

对于周期结构，如相控天线阵，PBG，FSS, meta-material等，FD求解器专门拥有一个强大的算法，能够自动的设置元胞进行扫描角研究，如图4。自适应频率搜寻也加速了宽带问题的计算，通过最少的必要仿真次数来达到所需要的精度。

现在，我们有两个专门用于像滤波器这种高Q值结构的求解器。{dy}种是基于减少模次（MOR）设计，直接计算S参数，速度很快但不计算场。若还需要场，可以使用模式分析方法。本征模求解器可以用来计算闭合结构或周期结构，并且考虑了损耗。

性能和自动化
CST MWS用户可以以多种方式运用多重处理器。通过使用并行计算功能，一次仿真可以利用一块主板上的多颗CPU实现，或者通过分布式计算方案实现，这样可以利用网络中的其他计算机。进行参数选择和优化时，不同参数设置将由主计算机分配，结果也将汇总到主计算机，由主计算机计算出{zh1}结果，然后下次仿真的新参数将再次进行设置并分配。这个方案已经根据网络通信，误差和稳定性做了有效改善。也可以使用VBA宏语言，它与COM/DCOM接口一起使得该软件能够与其他软件包通信，例如，如果用户想执行自己的运算或者优化设计。

二。三维电磁仿真软件》(ANSYS HFSS V12 ）

网址：

　　美国 ANSYS 推出了三维电磁仿真软件 HFSS 的{zx1}版本 HFSS 12。新版本在网格生成丶求解丶建模等方面的功能及性能有所改善。

　　例如，在网格生成方面，改进了四面体的网格生成。在求解方面，新版本配备了将处理高效分配给多核（包含网络中分布的处理器）的区域分散功能。如果内核数量为8，则处理速度为单内核的8.8倍，需要的内存容量可以减少33％。

　　在建模方面，发布资料介绍了三点改进：即 mixed element order（不同次数的元素同时存在）丶curvilinear element（曲线元素）丶adjoint derivative computation（伴随导函数运算）。其中，mixed element order能够使不同次数的元素存在于同一网格中，以提高处理效率。一般来说，小区域使用低次元素求解较佳，较大且均匀的区域适合使用高次元素。而此次的mixed element order能够对一个网格的多个元素，分别分配{zj0}次数的元素。

　　curvilinear element面向的是曲面建模，能够提高网格粗生成的精度。而adjoint derivative computation能够提供在场所及材料参数发生变化时高效评估S参数导函数的步骤。借助以上改进，可见元器件外边缘，以提高优化处理的效率。

3D Full-wave Electromagnetic Field Simulation

HFSS is the industry-standard simulation tool for 3D full-wave electromagnetic field simulation. HFSS provides E- and H-fields, currents, S-parameters and near and far radiated field results. Intrinsic to the success of HFSS as an engineering design tool is its automated solution process where users are only required to specify geometry, material properties and the desired output. From here HFSS will automatically generate an appropriate, efficient and accurate mesh for solving the problem using the proven finite element method. With HFSS the physics defines the mesh, not the mesh defining the physics. Engineers rely on the accuracy, capacity, and performance of HFSS to design high-speed components including on-chip embedded passives, IC packages, PCB interconnects, and high-frequency components such as antennas, RF/microwave components, and biomedical devices.

The power of HFSS comes from many Ansoft pioneered research and development innovations. These breakthroughs have made HFSS the most widely used software for solving 3D full-wave electromagnetic field simulations.

Tangential vector basis functions enabled the highly accurate finite element method for electromagnetic field solution

Transfinite element method for fast and accurate multi-mode S-parameter extractions

Automatic mesh generation and adaptive refinement for reliable, repeatable and efficient results

New features in HFSS 12.0 software include:

New, robust TAU meshing technology

Domain decomposition solver technology

Curvilinear elements

Mixed element orders

Adjoint derivative computation

Update to ACIS R19.2

Improved link with ANSYS DesignXplorer software

三。Flomerics MicroStripes 7.5 {zx1}版三维电磁仿真软件

Flomerics推出MicroStripes三维电磁仿真软件7.5{zx1}版本，该版本不仅包含了射频/微波和天线设计模块，而且和电路级仿真软件AWR Microwave Office?有集成接口。
　　
　　“MicroStripes7.5版本操作简便可以和Microwave Office?无缝连接，该软件可提供高频率段的射频和微波的设计仿真功能，采用经证实了的全波三维处理器能解决复杂的高频频段设计问题，并能够迎合市场的时效性要求，” Flomerics电磁产品线经理做了如是评价。
　　
　　 MicroStripes 7.5版本在建模过程中可方便导入所需的激励信号波形，运行仿真得出结果，而不需要任何的后期处理过程。使用该技术，可通过预先设置系统中模拟的或测试的激励波形的属性，仿真得到雷击、电磁脉冲或静电放电等带来的影响。
　　
　　 在7.5版本中，模型中如果使用地平面，可不需对系统和地平面之间的区域划分网格。在仿真区域外部主要考虑地平面的影响，能极大地缩短计算时间。
　　
　　 MicroStripes 7.5 版本在处理铁氧体吸收材料边界问题时，采用SmartPart紧凑模型法，将铁氧体吸收边界的影响计入仿真，不对边界进行网格划分，从而有效地减少了计算资源。在不牺牲计算精度的前提下，以Siepel创立的暗室吸收标准来评定，采用铁氧体吸收材料SmartPart技术，可以缩短计算时间至原来的1/15。
　　
　　MicroStripes 7.5版本新的突出特点：
　　与AWR Microwave Office?集成为电路设计者提供采用先进的三维全波时域仿真技术的设计流程。
　　可使用任意波形的信号激励模型。
　　引入地平面仅增加非常少的计算时间，不需要对散射源和地平面之间的区域进行网格划分。
　　{dywe}的SmartPart紧凑模型技术，可大大地减少很多测试中因处理铁氧体材料吸收边界问题所需的计算时间。
　　可计算并显示任何发射源的近场信号如RFID标签等。
　　如需更多信息，请访问公司网页：http://www.microstripes.com/
　　
　　关于MicroStripes
　　 MicroStripes（http://www.microstripes.com/）三维电磁分析仿真软件采用传输线矩阵（TLM）法计算Maxwell方程组，该方法的计算效率、稳定性及计算xx度都已经得到证明。MicroStripes软件已经广泛应用在车辆、轮船、航空及评定人体对电磁场的吸收等方面，可解决天线设计、评估安装性能、射频/微波器件、雷达横截面（RCS）、电磁兼容（EMC）、电磁干扰（EMI）/电磁脉冲（EMP）以及雷击等问题。
　　::::::English Description::::::
　　
　　 Flomerics has introduced version 7.5 of its MicroStripes 3D EM simulation solution for RF/microwave and antenna design which integrates with Applied Wave Research?s (AWR?) Microwave Office? circuit design software.
　　
　　?MicroStripes v7.5 operates seamlessly as a plug-in to Microwave Office, providing high-frequency RF and microwave circuit designers with proven, full-wave 3D solver capabilities required by complex high frequency design issues and time-to market cycles,? said the EM Product Line Manager at Flomerics.
　　
　　The new version of MicroStripes enables users to import any desired excitation waveform during the modeling process, run the simulation, and evaluate the results without any additional post-processing. This makes it possible, for example, to simulate the effect of a lightning strike, electromagnetic pulse (EMP) or electrostatic discharge (ESD) on a system using a pre-computed, analytic or measured waveform.
　　
　　In version 7.5, ground planes can also be used for models without meshing all of the space between the system and ground plane. A specific algorithm accounts for the effects of the ground plane outside of the simulation domain, substantially reducing solution time.
　　
　　MicroStripes 7.5 reduces the computational resources required to model ferrite tiles by providing its unique SmartPart compact model methodology of ferrite tile absorber which incorporates the effects of the tiles into the simulation without having to include them in the mesh. In a recent benchmark of an anechoic chamber performed by Siepel, the ferrite tile SmartPart reduced solution time by a factor of 15 without sacrificing accuracy.
　　
　　Highlights of MicroStripes version 7.5 include:
　　
　　
　　
　　Integration with AWR?s Microwave Office providing circuit designers with advanced design-flow and access to powerful 3D, full-wave time domain simulation.
　　The use of any waveform to excite the model.
　　The new ability to add a ground plane with very little additional computational time by eliminating the need to mesh the space between the emissions source and ground plane.
　　Unique SmartPart compact model of a ferrite tile greatly reducing the solution time for many test chambers.
　　The ability to compute and visualize the nearfield signals from any emissions source such as radio frequency identification (RFID) tag.

四。FLO/EMC电磁兼容仿真xxxx

为什么要重视电磁兼容性（）的分析

众所周知，仅在几年前，EMC问题在整个设计流程中还只是个次要的问题。而今天，EMC设计问题扩展到传统设计流程的各个阶段。市场开拓者们要将大量资金和数周时间花费在屏蔽室，以谋求能顺利通过电磁兼容性测试。
这种现象不是偶然的，我们知道：
·EMI已经成为一个很严重的且在日益恶化的环境污染源
·越来越多电器设备的投入使用
·IC时钟频率的越来越高
·辐射源辐射功率的增大
·抗干扰性的减弱
·无线通信的发展
诸如此类的原因导致了我们为了使同一环境中各种设备都能正常工作又互不干扰变得越来越困难，同时这种电磁环境对人类及生物也产生了越来越大的危害，解决电磁兼容性问题也变得越来越紧迫。
拿一个简单的例子，对于一台pc电脑来说，在EMC方面需要满足以下标准：

1．辐射性能方面（Emissions）
a. EN 61000-3-2(Harmonics)
b. EN 61000-3-3(Voltage Fluctuations and Flicker)
c. EN 55022(Conducted Emissions)
d. EN 55022(Radiated Emissions)

2．抗干扰性能标准EN55024（Immunity）
a. EN 61000-4-2(Electrostatic Discharge)
b. EN 61000-4-3(Radiated Electric Field)
c. EN 61000-4-4(Fast Transients)
d. EN 61000-4-5(High Energy Surges)
e. EN 61000-4-6(Conducted RF)
f. EN 61000-4-8(Radiated Magnetic Field)
g. EN 61000-4-11(Voltage Dips and Interrupts)
而通常来说，整个测试的代价是需要4000美元和3天的时间。
在20世纪90年代前期，国内企业的产品在出口欧美等国市场时，必须出具电磁兼容合格报告才能获得市场准入，但是由于企业往往在产品设计和研发阶段没有考虑相关问题或是不了解国外的电磁兼容技术法规要求而导致不能顺利投放海外市场或花费很大的代价来满足国外相应的电磁兼容性能要求，这与国内的设计模式是分不开的，传统的设计方式遵循的是设计—样品生产—测试的模式，一旦测试不能通过测试标准，就必需按照设计流程重新开始！无疑，这样做的代价是冗长的设计周期和昂贵的设计成本。与此同时，国内缺乏相关技术标准，也缺乏相关的试验手段和条件来检测进口产品的电磁兼容性能。使得我国的电磁兼容技术远远落后于欧美等发达国家。
在90年代后期，国家和相关行业纷纷对产品的设备的电磁兼容性能制订标准规范，并制订了相关的认证实施措施；兴建了大量的电磁兼容实验室，规范国内外产品的电磁兼容性能。
在科学技术日益发展的今天，针对传统设计模式中解决电磁兼容性问题的弊端，国外企业纷纷引入电磁兼容xxxx，利用计算机在设计前期对系统电磁兼容性能进行模拟分析，即所谓的design-level analysis；首先找出风险频率点，进而找出影响电磁兼容性能的关键因素，有针对性的加以改进，从而为设计工程师提供理论上的指导和改进方向，将很多的设计风险扼杀在萌芽状态，从而能大大缩短设计周期和节省设计成本。
值得庆幸的是，国内的企业也日益重视电磁兼容xxxx在设计中的作用，越来越多的国内企业利用仿真软件来提升自己的设计能力！

为什么要选择FLO/EMC
FLO/EMC原来是英国专业射频仿真软件公司---KCC公司的产品，1999年Flomerics公司并购了KCC公司，KCC公司的开创人是TLM（传输线矩阵法）的创始人PETER B.JOHNS.
FLO/EMC是专业针对系统级电磁兼容性分析的xxxx，主要用于系统级的电磁兼容分析。
FLO/EMC主要有以下几个特点：

1．求解原理及优点
FLO/EMC采用先进的时域传输线法(TLM)，其原理是，FLO/EMC软件在做模拟时首先用的激励源是冲击脉冲，这个脉冲在时域的宽度极窄（实际上是趋于无限窄），从频域来说，它能覆盖极宽的频率范围（理论上说是无限宽）；当以这个冲击脉冲来激励整个系统时，根据信号与系统的理论，在时域得到的将是此脉冲与系统函数即h(t)的卷积，对应于频域，结果将是系统函数H(s)与冲击脉冲的频域响应（理想情况下是1）的乘积，自然，我们将得到H(S)，它就是整个系统的频域响应！
由于以上的求解原理，所以只需要一次求解，FLO/EMC软件就可以得到系统在整个频域的响应曲线（理论上是无限的频宽），也就是系统的屏蔽效能曲线。
而其他通用电磁场xxxx，由于并非专门针对电磁兼容性分析而开发，并且通常采用的是频域的计算方法，从理论上来说，它们可以得到特定频点的频域解，如要得到整个频域响应，就必需采用插值法或其它快速算法，而这很难保证其它频点结果的准确性甚至会遗漏一些关键的谐振点。

2. FLO/EMC可以求解的问题
a. 屏蔽效能分析（Shielding Effectiveness）
1） 部件级的屏蔽效能分析：

光电转换接头示意图


光电转化接头场分布结果

2） 系统级的屏蔽效能分析：

PC电脑的结构示意图


PC电脑的表面电流分布


PC电脑的屏蔽效能曲线

b. 辐射性能分析(Radiation)
主要针对部件和系统的有意辐射(Intensional Radiation)问题，在这种情况下，可以灵活地设置激励源的方式，如线端口激励（Wire Port）、微带线端口激励(Microstrip Port)、带状线端口（stripline）、波导端口(Waveguide Port)等
部件级分析
如线缆间耦合、通风板的设计、缝隙及连接螺钉的设计、去耦电容性能的分析、接地方案的分析、滤波电路的优化、散热片的设计
1）散热片的设计与接地方案的选择

散热片的电流分布和场分布图

2）去耦电容选择和性能分析

去耦电容的设计方案


加去耦电容前后的结果比较

3）通风板的设计和屏蔽性能

结构示意图


通风板不同的通风孔的性能比较图

4）线缆间耦合


介质板上的两根trace


两根trace之间的电场分布矢量图
5）缝隙的设计


缝隙的结构示意图及两种设计方案（buttered and overlapped）


不同方案的分析结果


6）屏蔽衬垫（gasket）的设计


分析结果示意图

c. 散射系数分析(Scatter Parameter)
主要用于电路参数分析。

Smith圆图

3．灵活的激励源设置方式
实际的激励源可能有各种不同的波型，我们可以模拟不同的激励脉冲的情况，只要定义具体的激励源时间波形，通过将由冲击脉冲激励得到的系统的冲击响应与实际激励脉冲相卷积来得到整个系统的时域响应波形。

系统的冲击响应

实际激励脉冲


实际响应

4．强大的后处理模块(Postprocessing Module) [FLO/MOTION]
通过后处理模块，将要分析的系统的表面电流和系统内的电场、磁场可视化，还可以通过动态后处理来观察电流以及电场和磁场随相位的变化，为设计人员提供丰富的设计依据。
可以根据屏蔽效能曲线，得出系统的风险频率点（屏蔽效能差的频率点，即谐振点），然后从可视化的后处理模块中分析对应这些频率点的表面电流分布或电场分布，马上就看到该频率的泄漏点，并且可以判断是什么原因造成了此谐振；工程人员依据这些分析结果就很快可以通过改进结构以提高产品的EMC性能。


场分布及相位模拟图（animation）


近场圆柱扫描图

辐射方向图

5．完善的图形用户接口（GUI） [FLO/MCAD]
除了可以很方便地利用自带的建模工具建立分析模型，FLO/EMC还可以与FLOTHERM热xxxx共享模型，而利用FLO/MCAD模块，还可以方便地以各种格式导入其它CAD软件的模形文件（如.SAT .STEP .IGES .STL.以及 Pro/E、Catia等CAD软件模型的直接导入），大大方便了复杂模型的建立。

导入模型并做修正

五。multisim

Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

　　工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。