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电磁场仿真软件简介
随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展， 在最近几年出现了大量的电磁场
和微波电路仿真软件。在这些软件中，多数软件都属于准
件。例如，Agilent 公司的 ADS （Advanced Design System ）、AWR 公司的 Microwave Office、 Ansoft 公司的 Esemble、Serenade和 CST 公司的 CST Design Studio 等。目前，真正意 义上的三维电磁场仿真软件只有 Ansoft公司的 HFSS、CST公司的 Mafia、CST
Microwave Studio、Zeland 公司的 Fidelity 和 IMST GmbH 公司的 EMPIRE。从理论上讲, 这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能。其中， HFSS （HFSS是英文高频结构仿
真器（High Frequency Structure Simulator ）的缩写）是一种最早出现在商业市场的 电磁场三维仿真软件。因此，这一软件在全世界有比较大的用户群体。 由于HFSS进入
中国市场较早，所以目前国内的电磁场仿真方面 HFSS的使用者众多，特别是在各大通
信技术研究单位、公司、高校非常普及。
德国CST公司的MicroWave Studio （微波工作室） 是最近几年该公司在 Mafia软件 基础上推出的三维高频电磁场仿真软件。 它吸收了 Mafia软件计算速度快的优点， 同时
又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变。就目前发行的版本而言， CST
的MWS的前后处理界面及操作界面比 HFSS好。Ansoft也意识到了自己的缺点，在刚
刚推出的新版本 HFSS （定名为Ansoft HFSS ）中，人机界面及操作都得到了极大 的改善。在这方面完全可以和 CST媲美。在性能方面，两个软件各有所长。在速度和
计算的精度方面 CST和ANSOFT成绩相差不多。值得注意的是， MWS采用的理论基
础是FIT （有限积分技术）。与FDTD （时域有限差分法）类似，它是直接从 Maxwell
方程导出解。因此，MWS可以计算时域解。对于诸如滤波器，耦合器等主要关心带内 参数的问题设计就非常适合；而 HFSS采用的理论基础是有限元方法 （FEM）,这是一种
微分方程法，其解是频域的。所以， HFSS如果想获得频域的解，它必须通过频域转换
到时域。由于，HFSS是用的是微分方法，所以它对复杂结构的计算具有一定的优势。
另外，在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件： ANSYS。
ANSYS是一个基于有限元法（FEM）的多功能软件。该软件可以计算工程力学、材料力 学、热力学和电磁场等方面的问题。 它也可以用于高频电磁场分析 （应用例如：微波辐
射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等） 。其功能与HFSS和CST MWS类似。
但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解，因此， 对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难。 对于高频微波波段通信、天线、器
件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如 HFSS更专
业、更理想。实际上，ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面