微波EDA 仿真軟件與電磁場(chǎng)的數(shù)值算法密切相關(guān)，在介紹微波EDA 軟件之前先簡(jiǎn)要的介紹一下微波電磁場(chǎng)理論的數(shù)值算法。所有的數(shù)值算法都是建立在Maxwell方程組之上的，了解Maxwell方程是學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)數(shù)值算法的基礎(chǔ)。計(jì)算電磁學(xué)中有眾多不同的演法，如時(shí)域有限差分法（FDTD）、時(shí)域有限積分法（FITD）、有限元法（FE）、矩量法（MoM）、邊界元法（BEM）、譜域法（SM）、傳輸線法（TLM）、模式匹配法（MM）、橫向諧振法（TRM）、線方法（ML）和解析法等等。在頻域，數(shù)值算法有：有限元法（ FEM -- Finite Element Method）、矩量法（ MoM -- Method of Moments），差分法（ FDM -- Finite Difference Methods），邊界元法（ BEM --Boundary Element Method），和傳輸線法（ TLM -- Transmission-Line-matrix Method）。在時(shí)域，數(shù)值算法有：時(shí)域有限差分法（ FDTD - Finite Difference Time Domain ），和有限積分法（ FIT - Finite Integration Technology ）。這些方法中有解析法、半解析法和數(shù)值方法。數(shù)值方法中又分零階、一階、二階和高階方法。依照解析程度由低到高排列，依次是：時(shí)域有限差分法（FDTD）、傳輸線法（TLM）、時(shí)域有限積分法（FITD）、有限元法（FEM）、矩量法（MoM）、線方法（ML）、邊界元法（BEM）、譜域法（SM）、模式匹配法（MM）、橫向諧振法（TRM）、和解析法。依照結(jié)果的準(zhǔn)確度由高到低，分別是：解析法、半解析法、數(shù)值方法。在數(shù)值方法中，按照結(jié)果的準(zhǔn)確度有高到低，分別是：高階、二階、一階和零階。時(shí)域有限差分法（FDTD）、時(shí)域有限積分法（FITD）、有限元法（FEM）、矩量法（MoM）、傳輸線法（TLM）、線方法（ML）是純粹的數(shù)值方法；邊界元法（BEM）、譜域法（SM）、模式匹配法（MM）、橫向諧振法（TRM）則均具有較高的分辨率。模式匹配法（MM）是一個(gè)半解析法，倘若傳輸線的橫向模式是準(zhǔn)確可得的話。理論上，模式可以是連續(xù)譜。但由于數(shù)值求解精度的限制，通常要求橫向模式是離散譜。這就要求橫向結(jié)構(gòu)上是無(wú)耗的。更通俗地講，就是無(wú)耗波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。換言之，MM 最適用于波導(dǎo)空腔、高Q 且在能量傳輸?shù)哪骋痪S上結(jié)構(gòu)具有一定的均勻性。譬如，它適用于兩個(gè)圓柱腔在高度維上的耦合的分析，但不適用于兩個(gè)葫蘆間的耦合分析，因?yàn)楹笳邲](méi)有非常明確的模式參與能量交換，人們只能將大量的模式一并考慮，這樣就降低了MM 的效用。有限元法（FEM）是一種一階純數(shù)值方法（若用一階元的話）。它適用于任何形狀的結(jié)構(gòu)，是一個(gè)通用的方法。但事物總是一分為二的。一般來(lái)說(shuō)，通用方法在特殊應(yīng)用領(lǐng)域的效率將不如特殊方法。對(duì)于高Q 空腔濾波器設(shè)計(jì)，MM 就遠(yuǎn)優(yōu)于FEM。

　　如果想進(jìn)一步了解各種數(shù)值算法的具體實(shí)現(xiàn)，可以參閱以下幾本書(shū)籍：①M(fèi)icrowave Circuit Modeling Using Electromagnetic Field Simulation， ②Numerical Techniques in Electromagnetics， ③Electromagmetic Simunation Using the FDTD Method，④Complex eletromagnetic problems and numerical Simulation Approaches。使用矩量法（ MoM ）的微波EDA軟件有ADS，Sonnet，Ansoft Designer，Microwave Office， Zeland IE3D，Ansoft Esemble，Super NEC和FEKO；使用有限元法（ FEM ）的微波EDA軟件有HFSS和ANSYS；使用時(shí)域有限差分法（ FDTD ）的微波EDA軟件有EMPIRE和XFDTD，使用有限積分法（ FITD ）的微波EDA軟件有CST Microwave Studio。

　　下面來(lái)介紹較流行幾種的微波EDA軟件的功能和應(yīng)用。