微波EDA 仿真軟件與電磁場的數(shù)值算法密切相關，在介紹微波EDA 軟件之前先簡要的介紹一下微波電磁場理論的數(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方程是學習電磁場數(shù)值算法的基礎。

計算電磁學中有眾多不同的演法，如時域有限差分法（FDTD）、時域有限積分法（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）。

在時域，數(shù)值算法有：時域有限差分法( 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：時域有限差分法（FDTD）、傳輸線法（TLM）、時域有限積分法（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)果的準確度有高到低，分別是：高階、二階、一階和零階。時域有限差分法（FDTD）、時域有限積分法（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）是一個半解析法，倘若傳輸線的橫向模式是準確可得的話。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)上是無耗的。更通俗地講，就是無耗波導結(jié)構(gòu)。換言之，MM 最適用于波導空腔、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，它適用于兩個圓柱腔在高度維上的耦合的分析，但不適用于兩個葫蘆間的耦合分析，因為后者沒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)，是一個通用的方法。但事物總是一分為二的。一般來說，通用方法在特殊應用領域的效率將不如特殊方法。對于高Q 空腔濾波器設計，MM 就遠優(yōu)于FEM。

如果想進一步了解各種數(shù)值算法的具體實現(xiàn)，可以參閱以下幾本書籍：①Microwave 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。

下面來介紹較流行幾種的微波EDA軟件的功能和應用。

ADS - Advanced Design System，是Agilent公司推出的微波電路和通信系統(tǒng)彷真軟件，是國內(nèi)各大學和研究所使用最多的軟件之一。其功能非常強大，仿真手段豐富多樣，可實現(xiàn)包括時域和頻域、數(shù)字與模擬、線性與非線性、雜散等多種模擬分析手段，并可對設計結(jié)果進行成品率分析與優(yōu)化，從而大大提高了復雜電路的設計效率，是非常優(yōu)秀的微波電路、系統(tǒng)信號鏈路的設計工具。主要應用于：射頻和微波電路的設計，通信系統(tǒng)的設計，DSP設計和向量彷真。

Ansoft Designer，是Ansoft公司推出的微波電路和通信系統(tǒng)彷真軟件；它采用了最新的窗口技術，是第一個將高頻電路系統(tǒng),版圖和電磁場彷真工具無縫地集成到同一個環(huán)境的設計工具，這種集成不是簡單和接口集成,其關鍵是Ansoft Designer獨有的“按需求解”的技術，它使你能夠根據(jù)需要選擇求解器，從而實現(xiàn)對設計過程的完全控制。Ansoft Designer實現(xiàn)了“所見即所得”的自動化版圖功能，版圖與原理圖自動同步，大大提高了版圖設計效率。同時，Ansoft還能方便地與其他設計軟件集成到一起，并可以和測試儀器連接，完成各種設計任務，如頻率合成器，鎖相環(huán)，通信系統(tǒng)，雷達系統(tǒng)以及放大器，溷頻器，濾波器，移相器，功率分配器，合成器和微帶天線等。主要應用于：射頻和微波電路的設計，通信系統(tǒng)的設計，電路板和模塊設計，部件設計。