射頻/微波設(shè)計(jì)用電磁和數(shù)學(xué)軟件

　　Ansoft公司最新版的高頻結(jié)構(gòu)仿真器(HFSS)軟件版本11也是為了提高處理速度而設(shè)計(jì)的。這個(gè)全波三維電磁場(chǎng)仿真器在演算復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)時(shí)所需時(shí)間更短，同時(shí)消耗更少的計(jì)算機(jī)內(nèi)存。最新版本可以提供新的自動(dòng)化特性、用戶接口改進(jìn)和數(shù)據(jù)鏈路功能。新功能包括更高階分層基礎(chǔ)功能，與反復(fù)型演算器一起可以實(shí)現(xiàn)圍繞多波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的更小網(wǎng)格；處理更低頻率的增強(qiáng)型端口演算器；可分析頻率選擇性表面和相控陣列天線的Floquet端口。

　　高頻軟件工具的另一個(gè)趨勢(shì)是在電路仿真器中增加電磁兼容/電磁干擾(EMC/EMI)仿真功能，其目的是優(yōu)化元器件和電路的信號(hào)完整性(SI)性能。比如Computer Simulation Technology (CST)公司宣稱在其CST STUDIO SUITE軟件工具集中集成了電纜、PCB和EMC/EMI仿真功能。這個(gè)軟件套件包含了作為CST DESIGN ENVIRONMENT設(shè)計(jì)環(huán)境一部分的CST PCB STUDIO和CST CABLE STUDIO程序，可以利用CST MICROWAVE STUDIO時(shí)域演算器優(yōu)化三維元器件。

　　為了方便信號(hào)完整性研究，Zeland Software公司現(xiàn)推出用于開發(fā)封裝、PCB、集成電路(IC)和單片微波集成電路(MMIC)的IE3DSI軟件。該軟件采用自動(dòng)化的“版圖到電磁模型設(shè)計(jì)流程”，而且這種流程可以與Cadence公司的Allegro PCB/Package Designer以及AWR Microwave Office、AutoCAD DXF和GDSII數(shù)據(jù)庫(kù)集成在一起。IE3DSI軟件支持自動(dòng)三維幾何模型創(chuàng)建，包括綁定線、電介材料厚度和互連。它還具有私有的非均勻網(wǎng)格產(chǎn)生和自適應(yīng)曲線擬合功能，支持快速和精確的處理。

　　Zeland公司的IE3D-SI具有混合域SPICE仿真功能，可用于分析時(shí)域中的瞬態(tài)行為，并研究包括互連在內(nèi)的無源結(jié)構(gòu)的時(shí)間-諧波特性。該軟件能夠完成寬帶SPICE模型提取，執(zhí)行測(cè)試信號(hào)仿真和分析，并能進(jìn)行隨機(jī)或抖動(dòng)方面的傳輸線分析――支持帶眼圖顯示功能的時(shí)鐘信號(hào)分析。

　　作為電磁軟件工具集成度提高的象征，安捷倫科技公司推出的2009版本的高級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)(ADS)軟件有助于電路、封裝、電路板和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師采用單一軟件平臺(tái)工作(見圖)。除了包含最新蜂窩和無線標(biāo)準(zhǔn)(包括LTE和WiMAX)方面的眾多元件模型外，這個(gè)軟件套件通過對(duì)數(shù)千兆位高速串行鏈路的快速眼圖優(yōu)化而支持信號(hào)完整性研究，其中版圖幾何尺寸、預(yù)加重和量化專門針對(duì)最低誤碼率(BER)作了優(yōu)化。

　　ADS2009使用了安捷倫公司的X-參數(shù)，這是基于非線性測(cè)量數(shù)據(jù)的器件參數(shù)，可用來研究放大器和晶體管的線性行為。ADS2009還具有代表金屬屏蔽罩、天線屏蔽器、吸收器、封裝、互連、有限電介基底和線綁定的三維電磁參數(shù)化元件。為了提高效率，ADS2009還能與Cadence和Mentor Graphics的工具一起使用。

　　AWR公司向電磁仿真軟件用戶發(fā)起了挑戰(zhàn)，它的演算器AXIEM三維平面電磁仿真器可以提高另外一個(gè)商用平面電磁仿真器創(chuàng)造的處理速度記錄。AXIEM電磁仿真器可以與AWR的Microwave Office和Analog Office無縫集成。

　　數(shù)學(xué)軟件在應(yīng)用方面比電磁仿真器更通用，因?yàn)橹灰P(guān)系可以被公式定義的地方就會(huì)有數(shù)學(xué)軟件。數(shù)學(xué)軟件可以用在電氣和電子設(shè)計(jì)以及生物、化學(xué)、機(jī)械和熱研究領(lǐng)域。有關(guān)數(shù)學(xué)軟件的更多信息可以參考眾多網(wǎng)站，包括Drexel大學(xué)的數(shù)學(xué)論壇，上面客觀地*價(jià)了有關(guān)商用符號(hào)處理器的免費(fèi)數(shù)學(xué)程序和信息，如MathCAD、Maple和Mathematica。美國(guó)科學(xué)和技術(shù)研究院(NIST)也在www.gams.nist.gov網(wǎng)站上提供了可用數(shù)學(xué)軟件指南(GAMS)，為那些在數(shù)學(xué)軟件方面尋找更多信息的用戶提供幫助。

　　在商用封裝方面，Maplesoft公司推出的Maple Toolbox for MATLAB是用來與The Mathworks公司的MATLAB數(shù)學(xué)軟件一起使用的工具集。Maple Toolbox for MATLAB可以用確切數(shù)量工作，包括小數(shù)、根和符號(hào)。它能快速精確地完成簡(jiǎn)化任務(wù)。使用符號(hào)化技術(shù)，數(shù)字近似值可以被延遲直到需要時(shí)，并與問題中的符號(hào)參數(shù)一起使用。該軟件可以訪問Maple中4000多個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)，覆蓋廣泛的主題，如微分方程、統(tǒng)計(jì)、微積分和線性代數(shù)。

　　Mathsoft公司提供的最新版Mathcad版本14在一張工作表中集成了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)符號(hào)、文本和圖形。該軟件使用方便，不需要專門的編程技術(shù)。Mathcad還為全球合作和知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)保護(hù)提供完整的unicode支持。新的工作表分析功能允許工作表進(jìn)行并排比較。