微波系統的設計越來越復雜，對電路的指標要求越來越高，電路的功能越來越多，電路的尺寸要求越做越小，而設計周期卻越來越短。傳統的設計方法已經不能滿足系統設計的需要，使用微波EDA軟件工具進行微波元器件與微波系統的設計已經成為微波電路設計的必然趨勢。隨著單片集成電路技術的不斷發展，GaAs、硅為基礎的微波、毫米波單片集成電路（MIMIC）和超高速單片集成電路（VHSIC）都面臨著一個嶄新的發展階段，電路的設計與工藝研制日益復雜化，如何進一步提高電路性能、降低成本，縮短電路的研制周期，已經成為電路設計的一個焦點，而EDA技術是設計的關鍵。EDA技術的范疇包括電子工程設計師進行產品開發的全過程，以及電子產品生產過程中期望由計算機提供的各種輔助功能。一方面EDA技術可為系統級、電路級和物理實現級三個層次上的輔助設計過程，另一方面EDA技術應包括電子線路從低頻到高頻，從線性到非線性，從模擬到數字，從分立電路到集成電路的全部設計過程[1-2]。

隨著無線和有線設計向更高頻率的發展和電路復雜性的增加，對于高頻電磁場的仿真，由于忽略了高階傳播模式而引起仿真的誤差。另外，傳統模式等效電路分析方法的限制，與頻率相關電容、電感元件等效模型而引起的誤差。例如，在分析微帶線時，許多易于出錯的無源模式是由于微帶線或帶狀線的交叉、階梯、彎曲、開路、縫隙等等，在這種情況下是多模傳輸。為此，通常采用全波電磁仿真技術去分析電路結構，通過電路仿真得到準確的非連續模式S參數。

這些EDA仿真軟件與電磁場的數值解法密切相關的，不同的仿真軟件是根據不同的數值分析方法來進行仿真的。通常，數值解法分為顯示和隱示算法，隱示算法（包括所有的頻域方法）隨著問題的增加，表現出強烈的非線性。顯示算法（例如FDTD、FIT方法在處理問題時表現出合理的存儲容量和時間。
本文根據電磁仿真工具所采用的數值解法進行分類，對常用的微波EDA仿真軟件進行論述。

2．基于矩量法仿真的微波EDA仿真軟件

基于矩量法仿真的EDA軟件主要包括ADS（Advanced Design System）、Sonnet電磁仿真軟件、IE3D和Microwave office。

2.1 ADS仿真軟件

Agilent ADS(Advanced Design System)軟件是在HP EESOF系列EDA軟件基礎上發展完善起來的大型綜合設計軟件，是美國安捷倫公司開發的大型綜合設計軟件，是為系統和電路工程師提供的可開發各種形式的射頻設計，對于通信和航天／防御的應用，從最簡單到最復雜，從離散射頻／微波模塊到集成MMIC。從電路元件的仿真，模式識別的提取，新的仿真技術提供了高性能的仿真特性。該軟件可以在微機上運行，其前身是工作站運行的版本MDS（Microwave Design System）。該軟件還提供了一種新的濾波器的設計引導，可以使用智能化的設計規范的用戶界面來分析和綜合射頻／微波回路集總元濾波器，并可提供對平面電路進行場分析和優化功能。它允許工程師定義頻率范圍，材料特性，參數的數量和根據用戶的需要自動產生關鍵的無源器件模式。該軟件范圍涵蓋了小至元器件，大到系統級的設計和分析。尤其是其強大的仿真設計手段可在時域或頻域內實現對數字或模擬、線性或非線性電路的綜合仿真分析與優化，并可對設計結果進行成品率分析與優化，從而大大提高了復雜電路的設計效率，使之成為設計人員的有效工具 [6-7]。

2.2 Sonnet仿真軟件

Sonnet是一種基于矩量法的電磁仿真軟件，提供面向3D平面高頻電路設計系統以及在微波、毫米波領域和電磁兼容/電磁干擾設計的EDA工具。SonnetTM應用于平面高頻電磁場分析，頻率從1MHz 到幾千GHz。主要的應用有：微帶匹配網絡、微帶電路、微帶濾波器、帶狀線電路、帶狀線濾波器、過孔（層的連接或接地）、偶合線分析、PCB板電路分析、PCB 板干擾分析、橋式螺線電感器、平面高溫超導電路分析、毫米波集成電路（ MMIC） 設計和分析、混合匹配的電路分析、HDI 和LTCC 轉換、單層或多層傳輸線的精確分析、多層的平面的電路分析、單層或多層的平面天線分析、平面天線陣分析、平面偶合孔的分析等。

2.3 IE3D仿真軟件

IE3D是一個基于矩量法的電磁場仿真工具，可以解決多層介質環境下的三維金屬結構的電流分布問題。它利用積分的方式求解Maxwell方程組，從而解決電磁波的效應、不連續性效應、耦合效應、和輻射效應問題。仿真結果包括s、y、z參數，VWSR，RLC等效電路，電流分布，近場分布和輻射方向圖，方向性，效率和RCS等。IE3D在微波/毫米波集成電路（MMIC）、RF印制板電路、微帶天線、線電線和其它形式的RF天線、HTS電路及濾波器、IC的內部連接和高速數字電路封裝方面是一個非常有用的工具。

2.4 Microwave Office 軟件介紹