射頻/微波設(shè)計(jì)用電磁和數(shù)學(xué)軟件

　　軟件在高頻設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用越來越大，特別是在更多的功能被集成進(jìn)更小的電路中這一發(fā)展趨勢下。設(shè)計(jì)工程師在計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)軟件工具方面有很多選擇，從全功能多程序套件到單功能工具。有兩種更通用的工具類型――數(shù)學(xué)和電磁(EM)程序，對分析從天線到波導(dǎo)的各種設(shè)計(jì)有很大的幫助。
　電磁仿真程序利用麥克斯韋方程分析高頻和其它結(jié)構(gòu)，并計(jì)算這些結(jié)構(gòu)的電磁場行為。分析結(jié)果可以是兩維(2D平面)或三維(3D)場的信息，或兩者結(jié)合成為2.5D。由于電磁仿真程序要用計(jì)算密集型算法演算代表每個(gè)頻率點(diǎn)的麥克斯韋方程的矩陣，一些較老的程序在演算復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)要么需要很長的時(shí)間，要么需要計(jì)算機(jī)群集的強(qiáng)大處理能力來縮短運(yùn)算時(shí)間。然而，隨著多內(nèi)核微處理器的工作時(shí)鐘頻率越來越高，電磁代碼編寫者可以充分利用新開發(fā)的并行處理能力加快電磁仿真器的仿真速度。

　　例如，Sonnet Software公司推出的最新版SONNET套件專業(yè)軟件集，即版本12，能夠充分利用多內(nèi)核中央處理單元(CPU)的并行處理功能提供比以前版本更快的仿真速度。Sonnet的矩陣演算器專門針對并行處理作了優(yōu)化，在運(yùn)算速度方面取得了顯著提高，在使用帶雙四核微處理器的典型工作站時(shí)速度可以提高7倍。

　　Sonnect公司還開發(fā)了兩種新版本的電磁分析引擎。Sonnet的臺(tái)式演算器(Desktop Solver)是專門針對典型的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)開發(fā)的，可以使用兩個(gè)并行的CPU內(nèi)核縮短運(yùn)算時(shí)間。Sonnet的高性能演算器(High Performance Solver)則是針對具有雙四內(nèi)核CPU的高端工作站開發(fā)的，可以在多達(dá)8個(gè)CPU內(nèi)核上為每個(gè)頻率提供八向并行解決方案。結(jié)合改進(jìn)的網(wǎng)格算法，Sonnet公司的這些最新分析引擎的演算速度可以比公司舊版軟件快50倍。

　　2009版本的ADS軟件有助于電路、封裝、電路板和系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師采用單一軟件平臺(tái)工作。

　　Remcom公司的XFdtd版本7(XF7)是另外一種利用共享內(nèi)存多處理器(MPM)技術(shù)的電磁仿真器。這個(gè)全波電磁演算器采用時(shí)域有限差分(FDTD)分析方法，其最新版本非常適合天線設(shè)計(jì)與分析、生物電磁分析(比如對電磁能量特殊吸引率(SAR)的研究)和微波電路設(shè)計(jì)。這款軟件提供一個(gè)流水線式的用戶接口，可以獨(dú)立運(yùn)行于Windows、Mac OS X和Linux操作系統(tǒng)之上，分為Pro和Bio-Pro兩個(gè)版本。這兩種版本都內(nèi)置32位或64位的分析模塊、幾何建模器和后置處理器能力，可與多至8個(gè)微處理器內(nèi)核和各種3D CAE導(dǎo)入模塊共享存儲(chǔ)器。Bio-Pro版本還提供SAR功能。