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详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

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发表于 2013-7-15 14:50:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
好多RF工程师初学者一直问: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。

        安捷伦推出了其基于有限元算法的电磁场仿真器--EMDS,并且和嵌入到ADS中,使用后感觉非常好,完全解决了业界最好的路仿真软件ADS与全波三维电磁场仿真器之间的连接。Ansoft 的HFSS已经不再是有限元的唯一选择了。

        安捷伦同时也推出了基于有限时域差分法的工具AMDS,可以做天线仿真,因为听说是收购来的,所以技术也非常成熟,同时听说也能跟ADS连接,我拿了一个试用版用了一下,收购的东西果然是成熟啊,CST也不再是唯一选择。

       总之,对于三维电磁场来说,没有最好的工具,只有用户根据实际需要做的东西去选择一个最合适自己的工具,那才是最好的工具。

      综述:

1、混合集成电路设计,PCB板级设计,无源板级器件设计,RFIC/MMIC设计:ADS+momentum;

2、天线设计:首推 Agilent   AMDS ,CAD导入,建模很方便,CST备选;

3、微波腔体,衰减器,微波转接头,波导滤波器等设计:Agilent EMDS or HFSS,有限元法的最佳发挥场所;

        永远没有最佳的三维电磁场工具,只有针对你自己的产品的最佳工具, 深刻了解工具的原理,深刻了解自己所开发产品的特性,是做好工作的第一步。

       工具就象螺丝刀,十字螺丝刀跟一字螺丝刀本身没法比较,但是当你家的电器上用的是一字螺丝的时候,哪怕十字螺丝刀是用钻石做的都没用。

       在此十分感谢社区网友琴无弦、火烽、木木提供的内容指导,希望本次总结对大家有所帮助,同时欢迎大家继续补充讨论~~

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发表于 2013-7-24 19:35:53 | 显示全部楼层

回复:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

顶霸气
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发表于 2013-7-15 15:26:48 | 显示全部楼层

RE:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

Agilent   AMDS,教学资料好少,软件下载的地方也很少……
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发表于 2013-7-15 15:32:16 | 显示全部楼层

RE:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

总结的很好好的喔,支持一下.
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 楼主| 发表于 2013-7-15 16:28:57 | 显示全部楼层

RE:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

大家继续补充吧
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发表于 2013-7-15 21:13:13 | 显示全部楼层

RE:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

讲的真棒,学习了
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发表于 2013-7-16 09:09:39 | 显示全部楼层

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分析的很正确
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发表于 2013-7-18 16:40:33 | 显示全部楼层

回复:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

学习了, 楼主分的很详细,感谢!
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发表于 2013-7-19 15:15:08 | 显示全部楼层

RE:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

谢谢楼主的分享
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发表于 2013-7-22 08:02:36 | 显示全部楼层

RE:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

讲得很详细。
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发表于 2013-7-22 15:10:03 | 显示全部楼层

回复:详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围,看看你到底应该学习哪种仿真?

顶一个!
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