射频/微波设计用电磁和数学软件 线性代数公式
时间：07-13
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软件在高频设计中阐扬的效用越来越大，特别是在更多的功能被集成进更小的电路中这一发展趋势下。设计工程师在计算机辅助工程(CAE)软件工具方面有很多选择，从全功能多程序套件到单功能工具。有两种更通用的工具类型——算术和电磁(EM)程序，对分析从接收天线到波导的各种设计有很大的帮忙。
电磁仿真程序哄骗麦克斯韦方程分析高频和其他结构，并计算这些结构的电磁场举动。分析成果可以是两维(2D平面)或三维(三次元)场的信息，或两者结合成为2.5D。由于电磁仿真程序要用计算密布型算法演算代表每1个频率点的麦克斯韦方程的矩阵，一些较老的程序在演算庞大结构时要么需要很长的时间，要么需要计算机群集的强大处理能力来缩短运算时间。然而，随着多内核微处理器的事情时钟频率越来越高，电磁代码编著者可以初中公式大全充实哄骗新开发的并行处理能力加快电磁仿真器的仿真速率。
例如，Sonnet Software公司推出的最新版SONNET套件专业软件集，即版本12，可以或许充实哄骗多内核中央处理单元(CPU)的并行处理功能供给比之前版本更快的仿真速率。Sonnet的矩阵演算器专门针对并行处理作了优化，在运算速率方面取得了显著提高，在使用带双四核微处理器的典型事情站时速率可以提高7倍。
Sonnect公司还开发了两种新版本的电磁分析引擎。Sonnet的台式演算器(Desktop Solver)是专门针对典型的个人计算机(PC)开发的，可以使用两个并行的CPU内核缩短运算时间。Sonnet的高性能演算器(High Performance Solver)则是针对具备双四内核CPU的高端事情站开发的，可以在多达8个CPU内核上为每1个频率供给八向并行解决方案。结合改进的网格算法，Sonnet公司的这些最新分析引擎的演算速率可以比公司旧版软件快50倍。
2009版本的ADS软件有助于电路、封装、电路板和初中数理化公式大全系统设计工程师采用单一软件平台事情。
Remcom公司的XFdtd版本7(XF7)是另外一种哄骗共享内存多处理器(MPM)技术的电磁仿真器。这个全波电磁演算器采用时域有限差分(FDTD)分析方法，其最新版本很是适合接收天线设计与分析、生物电磁分析(比如对电磁能量特殊吸引率(SAR)的研究)和微波电路设计。这款软件供给1个流水线式的用户接口，可以独立运行于Windows、Mac OS X和Linux操作系统之上，分为Pro和Bio-Pro两个版本。这两种版本都内置32位或64位的分析模块、几何建模器和后置处理器能力，可与多至8个微处理器内核和各种三次元 CAE导入模块共享存储器。Bio-Pro版本还供给SAR功能。
Ansoft公司最新版的高频结构仿真器(HFSS)软件版本11也是为了提高处理速率而设计的。这个全波三维电磁场仿真器在演算庞大几何结构时所需时间更短，同时消耗更少的计算机内存。最新版本可以供给新的自动化特性、用户接初中数学所有公式口改进和数值链路功能。新功能包括更高阶分层基础功能，与反复型演算器一起可以实现围绕多波长结构的更小网格；处理更低频率的增强型端口演算器；可分析频率选择性外貌和相控阵列接收天线的Floquet端口。
高频软件工具的另1个趋势是在电路仿真器中增加电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI)仿真功能，其目的是优化元器件和电路的信号完备性(SI)性能。比如Computer Simulation Technology (CST)公司传播宣扬在其CST STUDIO SUITE软件工具集中集成为了电缆、PCB和EMC/EMI仿真功能。这个软件套件包含了作为CST DESIGN ENVIRONMENT设计环境一部分的CST PCB STUDIO和CST CABLE STUDIO程序，可以哄骗CST MICROWAVE STUDIO时域演算器优化三维元器件。
为了利便信号完备性研究，Zeland Software公司现推出用于开发封装、PCB、集成电路(IC)和单片微波集成电路(MMIC)的IE三次元SI软件。该软件采用自动化的“版图到电磁模型设计流程”，并且这种流程可以与Cadence公司的Allegro PCB/Package Designer以及AWR Microwave Office、AutoCAD DXF和GDSII数值库集成在一起。IE三次元SI软件支持自动三维几初中数学圆公式何模型始于，包括绑定线、电介质料厚度和互连。它还具备私人所有的非匀称网格孕育发生和自适应曲线拟合功能，支持快速和精确的处理。
Zeland公司的IE三次元-SI具备混合域SPICE仿真功能，可用于分析时域中的瞬态举动，并研究包括互连在内的无源结构的时间-谐波特性。该软件可以或许完成宽带SPICE模型提取，执行测试信号仿真和分析，并能举行随机或抖动方面的传输线分析——支持带眼图预示功能的时钟信号分析。
作为电磁软件工具集成度提高的意味，安捷伦科技公司推出的2009版本的高级设计系统(ADS)软件有助于电路、封装、电路板和系统设计师采用单一软件平台事情(见图)。除了包含最新蜂窝和无线规范(包括LTE和WiMAX)方面的众多元件模型外，这个软件套件路程经过过程对数千兆位高速串行链路的快速眼图优化而支持信号完备性研究，其中版图初中几何公式大全几何尺寸、预加重和量化专门针对最低误码率(BER)作了优化。
ADS2009使用了安捷伦公司的X-参量，这是基于非线性测量数值的器件参量，可用来研究放大器和晶体管的线性举动。ADS2009还具备代表金属屏蔽罩、接收天线屏蔽器、接收器、封装、互连、有限电介基底和线绑定的三维电磁参量化元件。为了提高效率，ADS2009还能与Cadence和Mentor Grap你好cs的工具一起使用。
AWR公司向电磁仿真软件用户发起了挑战，它的演算器AXIEM三维平面电磁仿真器可以提高另外1个商用平面电磁仿真器创造的处理速率记录。AXIEM电磁仿真器可以与AWR的Microwave Office和Analog Office无缝集成。
算术软件在应用方面比电磁仿真器更通用，因为只要瓜葛可以被公式定义的地方就会有算术软件。算术软件可以用在电气和电子设计以及生物、化学、机械和热研究领域。有关算术软件的更多信息可以参考众多网站，包括Drexel大学的算术论坛，上边客线性代数公式观地*价了有关商用符号处理器的免费算术程序和信息，如MathCAD、Maple和Mathematica。目前世界上最强大的国家科学和技术研究院(NIST)也在www.gams.nist.gov网站上供给了可用算术软件指南(GAMS)，为那些在算术软件方面寻找更多信息的用户供给帮忙。
在商用封装方面，Maplesoft公司推出的Maple Toolbox for MATLAB是用来与The Mathworks公司的MATLAB算术软件一起使用的工具集。Maple Toolbox for MATLAB可以用确切数目事情，包括小数、根和符号。它能快速精确地完成简化任务。使用符号化技术，数码近似值可以被推迟直到需要时，并与问题中的符号参量一起使用。该软件可以访问Maple中4000多个算术函数，覆盖广泛的主题，如微分方程、统计、微积分和线性代数。
Mathsoft公司供给的最新版Mathcad版本14在一张事情表中集成为了规范算术符号、文本和图形。该软件使用利便，不需要专门的编程技术。Mathcad还为全世界合作和知识产权(IP)保护供给完备的unicode支持。新的事情表分析功能允许事情表初中几何公式举行并排比较。
电磁仿真程序哄骗麦克斯韦方程分析高频和其他结构，并计算这些结构的电磁场举动。分析成果可以是两维(2D平面)或三维(三次元)场的信息，或两者结合成为2.5D。由于电磁仿真程序要用计算密布型算法演算代表每1个频率点的麦克斯韦方程的矩阵，一些较老的程序在演算庞大结构时要么需要很长的时间，要么需要计算机群集的强大处理能力来缩短运算时间。然而，随着多内核微处理器的事情时钟频率越来越高，电磁代码编著者可以初中公式大全充实哄骗新开发的并行处理能力加快电磁仿真器的仿真速率。
例如，Sonnet Software公司推出的最新版SONNET套件专业软件集，即版本12，可以或许充实哄骗多内核中央处理单元(CPU)的并行处理功能供给比之前版本更快的仿真速率。Sonnet的矩阵演算器专门针对并行处理作了优化，在运算速率方面取得了显著提高，在使用带双四核微处理器的典型事情站时速率可以提高7倍。
Sonnect公司还开发了两种新版本的电磁分析引擎。Sonnet的台式演算器(Desktop Solver)是专门针对典型的个人计算机(PC)开发的，可以使用两个并行的CPU内核缩短运算时间。Sonnet的高性能演算器(High Performance Solver)则是针对具备双四内核CPU的高端事情站开发的，可以在多达8个CPU内核上为每1个频率供给八向并行解决方案。结合改进的网格算法，Sonnet公司的这些最新分析引擎的演算速率可以比公司旧版软件快50倍。
2009版本的ADS软件有助于电路、封装、电路板和初中数理化公式大全系统设计工程师采用单一软件平台事情。
Remcom公司的XFdtd版本7(XF7)是另外一种哄骗共享内存多处理器(MPM)技术的电磁仿真器。这个全波电磁演算器采用时域有限差分(FDTD)分析方法，其最新版本很是适合接收天线设计与分析、生物电磁分析(比如对电磁能量特殊吸引率(SAR)的研究)和微波电路设计。这款软件供给1个流水线式的用户接口，可以独立运行于Windows、Mac OS X和Linux操作系统之上，分为Pro和Bio-Pro两个版本。这两种版本都内置32位或64位的分析模块、几何建模器和后置处理器能力，可与多至8个微处理器内核和各种三次元 CAE导入模块共享存储器。Bio-Pro版本还供给SAR功能。
Ansoft公司最新版的高频结构仿真器(HFSS)软件版本11也是为了提高处理速率而设计的。这个全波三维电磁场仿真器在演算庞大几何结构时所需时间更短，同时消耗更少的计算机内存。最新版本可以供给新的自动化特性、用户接初中数学所有公式口改进和数值链路功能。新功能包括更高阶分层基础功能，与反复型演算器一起可以实现围绕多波长结构的更小网格；处理更低频率的增强型端口演算器；可分析频率选择性外貌和相控阵列接收天线的Floquet端口。
高频软件工具的另1个趋势是在电路仿真器中增加电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI)仿真功能，其目的是优化元器件和电路的信号完备性(SI)性能。比如Computer Simulation Technology (CST)公司传播宣扬在其CST STUDIO SUITE软件工具集中集成为了电缆、PCB和EMC/EMI仿真功能。这个软件套件包含了作为CST DESIGN ENVIRONMENT设计环境一部分的CST PCB STUDIO和CST CABLE STUDIO程序，可以哄骗CST MICROWAVE STUDIO时域演算器优化三维元器件。
为了利便信号完备性研究，Zeland Software公司现推出用于开发封装、PCB、集成电路(IC)和单片微波集成电路(MMIC)的IE三次元SI软件。该软件采用自动化的“版图到电磁模型设计流程”，并且这种流程可以与Cadence公司的Allegro PCB/Package Designer以及AWR Microwave Office、AutoCAD DXF和GDSII数值库集成在一起。IE三次元SI软件支持自动三维几初中数学圆公式何模型始于，包括绑定线、电介质料厚度和互连。它还具备私人所有的非匀称网格孕育发生和自适应曲线拟合功能，支持快速和精确的处理。
Zeland公司的IE三次元-SI具备混合域SPICE仿真功能，可用于分析时域中的瞬态举动，并研究包括互连在内的无源结构的时间-谐波特性。该软件可以或许完成宽带SPICE模型提取，执行测试信号仿真和分析，并能举行随机或抖动方面的传输线分析——支持带眼图预示功能的时钟信号分析。
作为电磁软件工具集成度提高的意味，安捷伦科技公司推出的2009版本的高级设计系统(ADS)软件有助于电路、封装、电路板和系统设计师采用单一软件平台事情(见图)。除了包含最新蜂窝和无线规范(包括LTE和WiMAX)方面的众多元件模型外，这个软件套件路程经过过程对数千兆位高速串行链路的快速眼图优化而支持信号完备性研究，其中版图初中几何公式大全几何尺寸、预加重和量化专门针对最低误码率(BER)作了优化。
ADS2009使用了安捷伦公司的X-参量，这是基于非线性测量数值的器件参量，可用来研究放大器和晶体管的线性举动。ADS2009还具备代表金属屏蔽罩、接收天线屏蔽器、接收器、封装、互连、有限电介基底和线绑定的三维电磁参量化元件。为了提高效率，ADS2009还能与Cadence和Mentor Grap你好cs的工具一起使用。
AWR公司向电磁仿真软件用户发起了挑战，它的演算器AXIEM三维平面电磁仿真器可以提高另外1个商用平面电磁仿真器创造的处理速率记录。AXIEM电磁仿真器可以与AWR的Microwave Office和Analog Office无缝集成。
算术软件在应用方面比电磁仿真器更通用，因为只要瓜葛可以被公式定义的地方就会有算术软件。算术软件可以用在电气和电子设计以及生物、化学、机械和热研究领域。有关算术软件的更多信息可以参考众多网站，包括Drexel大学的算术论坛，上边客线性代数公式观地*价了有关商用符号处理器的免费算术程序和信息，如MathCAD、Maple和Mathematica。目前世界上最强大的国家科学和技术研究院(NIST)也在www.gams.nist.gov网站上供给了可用算术软件指南(GAMS)，为那些在算术软件方面寻找更多信息的用户供给帮忙。
在商用封装方面，Maplesoft公司推出的Maple Toolbox for MATLAB是用来与The Mathworks公司的MATLAB算术软件一起使用的工具集。Maple Toolbox for MATLAB可以用确切数目事情，包括小数、根和符号。它能快速精确地完成简化任务。使用符号化技术，数码近似值可以被推迟直到需要时，并与问题中的符号参量一起使用。该软件可以访问Maple中4000多个算术函数，覆盖广泛的主题，如微分方程、统计、微积分和线性代数。
Mathsoft公司供给的最新版Mathcad版本14在一张事情表中集成为了规范算术符号、文本和图形。该软件使用利便，不需要专门的编程技术。Mathcad还为全世界合作和知识产权(IP)保护供给完备的unicode支持。新的事情表分析功能允许事情表初中几何公式举行并排比较。
- 射频/微波设计用电磁和数学软件(03-14)