High Frequency Structure Simulator(HFSS)是一款电磁仿真软件,主要用于解决RF,微波等高频领域的电场,磁场等问题,并广泛应用于通信系统,天线设计等领域。
HFSS采用有限元方法(Finite Element Method, FEM)对电磁场进行计算,这个方法适用于高频电磁场分析。但是FEM假设电磁场是无限小的,因此可以忽略较低频的电磁波大小的影响。
低频电磁场具有比较大的波长和频率,与高频电磁场相比,它们的变化比较缓慢,电磁场能够传播到比较远的距离。在HFSS中,计算引擎默认场分析时所有电磁特性的空间尺寸都要比波长小得多,以确保获得准确的仿真结果。在低频情况下,这种限制对于计算的波长太长,导致对场进行粗略离散,从而导致在仿真中出现不准确的问题。
此外,HFSS也不能处理准静态场的问题,准静态场的波长无限长,没有传播因素,这个限制会导致在低频下的电磁场问题处理出现误差。
在低频情况下,可以使用其他适用于低频(例如静电求解器)的电磁仿真软件进行仿真,同时可以考虑采用匹配网络等技术降低电路中的低频噪声对整体系统性能带来的影响。此外,HFSS的算法也在不断优化,未来可能会有更好的解决方案。