我們是Q3D的user，想請問一下HFSS跟Q3D的差異? 它們的使用場景、演算法、準確度?

[Patty Tsai]

[Benson Wei]

感謝您的提問，HFSS(High-Frequency Structure Simulator)和Q3D(Quasi-3D Extractor)都是Ansys的三維電磁場模擬軟體，用於分析和最佳化電磁場問題。它們的主要差異比較如下:

1, 維度：

HFSS和Q3D都是純3D電磁場模擬工具，適用於各式各樣的結構與符合各種高、低頻的模擬與參數萃取。

 

2, 演算法

HFSS：使用有限元方法(Finite Element Method，FEM)，對Maxwell Equation進行求解，是世界上第一套以Maxwell Equation為基礎開發的商用化軟體，適用於複雜結構和高頻電磁場問題，其準確度不受於頻率的限制。如天線、微波元器件等。

Q3D：使用基於邊界元方法(Boundary Element Method，BEM)的近似求解，適用於電阻、電容、電感(R、L、C)寄生參數的萃取，適用於物理結構小於電氣波長的電磁場問題。

 

3, 精度和計算效率：

HFSS： 由於採用了全波解的有限元方法，模擬結果不受頻率與波長的限制，HFSS通常提供更高的模擬精度，但也可能需要更多的計算資源和時間。輸出結果是S參數。

Q3D：更適合對節點式(Lump)電路的等校，通常使用於結構小於實際操作電氣波長十分之一的問題，有更高計算的效率。輸出結果是電阻、電容、電感(R、L、C)值。

在實際工程中，根據具體的應用需求和模擬要求，工程師通常可能會選擇使用HFSS或Q3D，或者兩者結合起來進行模擬分析。兩個軟體各有所長，端看您求解的問題而定。