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HFSS和Q3D的區(qū)別
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HFSS和Q3D的共同之處在于兩者都支持對(duì)3D任何結(jié)構(gòu)的建模和分析,最后都能得到該結(jié)構(gòu)的等效模型。區(qū)別體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面: 1、定位不同。HFSS是針對(duì)微波、射頻和SI的工具,進(jìn)行SI分析只是它功能的一個(gè)方面,還能求解腔體、波導(dǎo)等的本征模,而Q3D僅僅是針對(duì)SI的工具,沒(méi)有別的用途。
2、求解原理不同。HFSS是全波電磁場(chǎng)仿真工具,對(duì)Maxwell方程組聯(lián)合求解,理論上計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度不受限于頻率,仿真的時(shí)間長(zhǎng),占用的計(jì)算機(jī)資源多,而Q3D是準(zhǔn)靜態(tài)的電磁場(chǎng)仿真工具,對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別建立方程求解,速度快,因?yàn)閷?duì)Maxwell方程組作了簡(jiǎn)化處理,只在一定的頻率范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的,適用的頻率上限是5G。
3、算法不同。HFSS采用FEM,而Q3D則同時(shí)采用了FEM和MOM,V5版本的還采用了PEEC。
4、生成的模型不同。HFSS生成的是頻域S參數(shù)模型,能直觀顯示互連系統(tǒng)在整個(gè)關(guān)心頻段上的傳輸特性,有助于分析、解決問(wèn)題,而Q3D生成的只是等效的電路模型,就是用集中參數(shù)的RLGC元件的串、并聯(lián)來(lái)等效互連系統(tǒng),必需把模型送入到時(shí)域仿真器后,才能看到互連系統(tǒng)的效果,也不能一下就能發(fā)現(xiàn)建模中的問(wèn)題。
Q3D是專(zhuān)門(mén)給SI工程師準(zhǔn)備的,在低于5G的場(chǎng)合,與HFSS的結(jié)果是一致的,差別很小。如果是10G的互連,Q3D肯定就不適合了,此時(shí)只有用全波的EM工具,如HFSS、CST。
Q3D無(wú)法得到S參數(shù),是等效的電路模型,Q3D包含多個(gè)場(chǎng)計(jì)算引擎,分別用來(lái)計(jì)算R,L,G,C,最后合成就得到用RLGC(當(dāng)然可能包含受控源)表示的等效電路模型。RLGC是否頻率相關(guān),要看設(shè)置的導(dǎo)體、介質(zhì)屬性,這里說(shuō)的靜態(tài),是指靜態(tài)的電場(chǎng)和靜態(tài)的磁場(chǎng),而不是交變的電磁場(chǎng)。
總之,Q3D能作的事情,HFSS也能作,而且還能作得更好,但這里有個(gè)代價(jià)問(wèn)題,需要綜合考慮,殺雞并不需要牛刀,雞那么小,用牛刀反而操作不方便,而從實(shí)際情況出發(fā),選擇合適的工具,在最短的時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題,才是最重要的。
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