受邀论文来自:Altair, ANSYS, Dassault systems - SIMULIA CST, Keysight Technologies和NI AWR Group
微波杂志请一些领先的EDA软件公司描述他们各自的整体方法，帮助设计工程师跨多种工具进行优化，以快速有效地完成高性能、可靠的设计。这里有一些综合的平台，可以在一个界面或环境中完成多个设计任务，快速将你的设计推向市场。
牵牛星FEKO, HyperWorks平台的一部分，牵牛星，特洛伊，密歇根州
牵牛星的愿景是通过在产品生命周期中应用模拟、机器学习和优化来改变设计和决策。这是通过HyperWorks创新平台内模拟软件的组合实现的，并辅以软件相关服务和咨询产品。工程师能够加速下一代移动解决方案，以应对电动交通发展的挑战。从智能控制设计到动力总成电气化和车辆架构研究，这些解决方案可实现整个开发周期的优化。
Altair FEKO是HyperWorks套件的重要组成部分，是一款针对电信、汽车、航空航天和国防工业的计算电磁(EM)软件。FEKO在单一许可证下提供多个频率和时域电磁求解器。这些方法的混合能够有效地分析广泛的电磁问题，包括天线、微带电路、射频组件和生物医学系统，在电大结构上放置天线，计算散射和研究电磁兼容性(EMC)。FEKO还提供了专为解决更具挑战性的电磁相互作用而量身定制的工具，包括用于特征模式分析和双向电缆耦合的专用求解器。特别的公式也包括有效的模拟集成风挡天线和天线阵列。结合多层快速多极方法和真正的杂交解算器，FEKO被认为是天线放置分析的市场领导者。
2018年最新发布的版本中最引人注目的功能之一是包含了WinProp和FEKO，作为标准HyperWorks安装的一部分。WinProp是一个专门用于波传播建模和无线网络规划与FEKO接口的工具。WinProp的准确和快速的经验和确定性传播模型可用于广泛的场景:农村，城市，室内，隧道，车辆(见图1)．WinProp支持任意发射器，包括蜂窝和广播站点，卫星，中继器和泄漏馈线。WinProp的传播引擎包括经验和半经验模型(校准与测量可能)，3D射线跟踪模型，以及独特的主导路径模型。除了预测路径损耗外，还可以计算时延和角扩展，以及LOS/NLOS、定向信道脉冲响应、角轮廓和传播路径(参见图2)．
图1城市/室内混合场景下路径损失预测。
图2全极化分析。
FEKO的几个关键区别包括:
- 广泛而深入的技术提供:预处理和后处理，不同的求解器技术，多物理耦合，强烈关注优化技术，高性能计算集成。
- 基于单元的订阅授权模式:所有Altair软件工具，包括Altair合作伙伴联盟中的许多第三方产品，在统一的授权计划下可用。
- 独特的软件和服务融合:通过咨询补充软件产品，也帮助牵牛星了解客户对未来软件开发的需求。
图3油漆层保险杠的自适应巡航控制雷达系统。
FEKO 2018发布特性中的一些亮点:
- 射线发射几何光学(RL-GO)求解器的特征表面极大地加快了复杂多层结构的RL-GO分析(参见图3)．
- 电缆建模扩展，包括为电缆路径定义参考方向，提供对电缆方向的精确控制，而不是让求解器搜索距离电缆路径最近的地面。
- 大量的网格改进，包括自动网格，现在可以为模型生成不同的网格，其中网格大小由几何曲率而不是EM属性(如频率)控制。
- 支持特征模态分析，无需跨频率的模态跟踪。
电磁应用的复杂性和电气尺寸各不相同，没有单一的数值方法可以有效地处理整个范围。通过提供不同的求解器，FEKO用户可以选择最适合他们试图解决的问题的方法，或者使用多个求解器进行交叉验证。所有的解决方案都包含在FEKO作为一个包。
ANSYS电子桌面平台，ANSYS, Canonsburg, Pa。
ANSYS电子桌面是为电气工程师创建的设计平台。它是工程师访问ANSYS物理求解器(HFSS, HFSS SBR)的单一接口+， Maxwell, Icepak, Q3D Extractor, SIwave)和电路/系统模拟器(Nexxim, Simplorer, EMIT)，直接导入ECAD/MCAD几何。此外，桌面还包括到完整的ANSYS热和机械求解器组合的直接链接，用于全面的多物理场分析。借助ANSYS电子桌面，设计人员可以将严格的EM、热和力学分析与系统和电路仿真集成在一个全面、易于使用的设计平台中。
ANSYS HFSS是建立在ANSYS电子桌面。工程师使用传统的MCAD接口来创建3D模型，如天线、连接器、外壳、引线框架IC包和波导。ECAD接口用于pcb、IC封装和RF层压板中的分层设计。该桌面的一个独特功能是能够将MCAD与ECAD混合，为无线和电子产品创建具有全3D HFSS模拟精度的组件。HFSS求解器，包括经典的有限元，积分方程，物理光学和射击和反射射线(SBR)，可以混合作为多域(混合)解决方案，在单个项目中模拟从电气小到大(参见图4)．
图4ANSYS电子桌面是一个功能强大的平台，能够将多个物理、电路和系统组合成一个单一的模拟，如所描述的雷达系统。
电子桌面的随需应变求解器技术使工程师能够将EM模拟器与电路和系统级模拟相结合，以探索完整的系统性能。用户可以将高频和信号完整性分析插入共存的项目中，并在EM和电路模拟之间进行拖放动态链接，以实现简单的问题设置和可靠的性能。在一个接口中工作，而不是在几个不同的程序之间来回移动，消除了将数据从一个程序导出到另一个程序的需要。例如，用户可以很容易地将vrm、s参数元素或IBIS-AMI模型插入到电路仿真中(参见图5)．
图5ANSYS Electronics Desktop集成ANSYS HFSS计算损耗数据和ANSYS Icepak，生成环形混合耦合器的温度分布。
除了多领域和多技术设计能力外，ANSYS电子桌面还包括加密的3D组件库模型、组装建模和射频干扰(RFI)系统建模等功能。随着通信系统推动组件尺寸、重量和性能的极限，工程师必须采用新技术和更智能的工作流程。由此产生的组件工程和相关的知识产权对组件开发人员和最终用户越来越有价值。在工程团队之间共享准确的3D设计数据，同时保护这些知识产权，对于以实用的方式开发下一代复杂性至关重要。3D EM组件专利技术是模型共享的突破，允许工程师创建加密、密码保护的用户模型，提供成功设计射频和微波系统的所有信息。
在复杂环境中预测RFI已成为设计过程的重要组成部分。ANSYS电子桌面集成了ANSYS EMIT，用于建模安装的天线到天线耦合。结果是一个完整的解决方案，可以可靠地预测RFI在多天线环境中具有多个发射机和接收机的影响。EMIT强大的分析引擎计算所有重要的射频相互作用，包括非线性系统组件效应。这些效应可以产生高阶互调产物，经常导致RFI。在复杂环境中诊断RFI在测试环境中是非常困难的，但是使用EMIT，任何干扰的根本原因的识别都可以通过图形信号回溯和诊断摘要快速完成，这些诊断摘要显示了干扰信号到达每个接收器的确切起源和路径(参见EMIT)图6)．
图6ANSYS电子桌面平台可以预测射频干扰和模拟电子设备中的无线电去感知。
ANSYS电子桌面将世界一流的物理求解器、电路和系统求解器、专利加密3D组件库(用于数据共享和RFI预测功能)完全集成到一个公共平台中。使用此设计平台，射频/微波设计人员将成功解决无线产品复杂性和系统集成的下一个层次。
