在廣泛的高頻結(jié)構(gòu)建模中，ｅｍ仿真器這一強(qiáng)大工具結(jié)合了具有直觀界面和易于使用的聲學(xué)、機(jī)械及電氣設(shè)計(jì)組件。在高頻器件建立之前，仿真高頻器件有助于避免設(shè)計(jì)和制造中的陷阱。所幸的是，預(yù)測(cè)ｒｆ和微波電路行為的工程師們有著各種各樣的電磁（ｅｍ）求解器以供挑選，但選擇一種最佳的仿真工具應(yīng)該需要考慮一些實(shí)際的準(zhǔn)則。

　　有幾種類型的求解器，每一類求解器都對(duì)應(yīng)于某一類最適合求解的問題。一些電腦輔助工程（ｃａｅ）工具，如基于有限元法（ｆｅｍ）或有限差分法（ｆｄｍ）的求解器，或者密切相關(guān)的方法，例如作為傳輸線矩陣（ｔｌｍ）法，是適合于分析任意復(fù)雜的三維（３ｄ）幾何結(jié)構(gòu)。但如果采用合理的假設(shè)來減少這類結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，并且可以在求解器中使用該結(jié)構(gòu)的一些已知性能，然后其他方法可以與相當(dāng)密切的結(jié)果一起使用，例如積分方程／矩量法（ｍｏｍ）求解器。這些分歧主要突出表現(xiàn)在已開發(fā)的用于綜合利用的程序與專用于解決特定問題的軟件之間。與之相反，另一個(gè)考慮的是，時(shí)域分析非常適合于寬帶項(xiàng)目，尤其是當(dāng)必須考慮非線性效應(yīng)的時(shí)候，而頻域分析對(duì)強(qiáng)諧振、高ｑ結(jié)構(gòu)而言是理想的。

　　在某些方面，商用高頻仿真器類似于“巫術(shù)”，這是因?yàn)槠涫腔谝惶姿惴�，而該算法往往并非眾所周知，盡管使用仿真器的結(jié)果通常會(huì)被公布。少數(shù)例外之一就是ｅｍ３ｄｓ（電磁３ｄ求解器）程序。在２０００年，意大利ａｎｃｏｎａ大學(xué)（目前的ｕｎｉｖｅｒｓｉｔà　ｐｏｌｉｔｅｃｎｉｃａ�。洌澹欤欤濉。恚幔颍悖瑁澹┑难芯咳藛T開發(fā)并出版了ｅｍ仿真器的新思想。那時(shí)，他們的方法只是在非商用中得以實(shí)現(xiàn)，是針對(duì)特定問題的學(xué)術(shù)軟件。他們的一些想法已在一份文件中公布；該理論獲得了進(jìn)一步發(fā)展，并隨后在技術(shù)論文中發(fā)表。

　　當(dāng)時(shí)，研究人員正在尋找一家有興趣的公司在商業(yè)產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)其算法，雖然他們發(fā)現(xiàn)這不是一個(gè)簡(jiǎn)單的問題，因?yàn)樵谝寻l(fā)表的文件中可很容易地獲得該知識(shí)產(chǎn)權(quán)（ｉｐ）。因此，研究人員建立了他們自己的公司，即微波與電磁學(xué)（ｍｅｍ）研究公司，其主要是對(duì)嵌入其研究成果ｅｍ３ｄｓ軟件的新產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)并實(shí)現(xiàn)商品化。ｍｅｍ研究公司還為希望外包這些職能的公司，提供將新的公司青年工程師與其學(xué)術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行融合的服務(wù)，例如研究和開發(fā)（ｒ＆ｄ）以及設(shè)計(jì)。

　　由于有了ｅｍ３ｄｓ最早的版本，提高了性能和可用性，使其成為許多ｍｍｉｃ的設(shè)計(jì)師的首選工具，即使程序背后的基本原理依然存在。ａｎｃｏｎａ的研究人員已經(jīng)分享了哲學(xué)家ｋａｒｌ　ｒ．�。穑铮穑穑澹虻男拍�，認(rèn)為科學(xué)理論應(yīng)該提交給最大可能的“虛構(gòu)”受眾，從而找出弱點(diǎn)和可能的失敗場(chǎng)景。ａｎｃｏｎａ研究人員斷定尋求其理論錯(cuò)誤的最好方法，就是通過在用戶友好的軟件程序中嵌入這些理論，并允許該軟件的用戶可以對(duì)這些理論進(jìn)行測(cè)試。

　　這一做法被有效發(fā)揮。軟件客戶，不論是作為小型企業(yè)還是大型企業(yè)，都已向該軟件的開發(fā)者報(bào)告了關(guān)鍵問題，將項(xiàng)目設(shè)計(jì)師所需的學(xué)術(shù)環(huán)境連接到工作性能。ｍｅｍ研究公司完成了該軟件開發(fā)的其他部分，即在ｅｍ３ｄｓ中測(cè)試和連接算法。

　　因此，在電磁仿真器中許多ｅｍ３ｄｓ的特性是獨(dú)一無二的，例如耦合ｅｍ和聲學(xué)／力學(xué)模型的功能，從而將這類設(shè)備作為體聲波（ｂａｗ）諧振器來處理，或者使用跨導(dǎo)受控電流源來建立線性有源器件模型，如高電子遷移率晶體管（ｈｅｍｔ）以及金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ｍｅｓｆｅｔ）。

　�。澹恚常洌螅▓D１）實(shí)現(xiàn)了被稱為廣義橫向諧振／衍射法（ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ�。簦颍幔睿螅觯澹颍螅濉。颍澹螅铮睿幔睿悖澹洌椋妫妫颍幔悖簦椋铮睢。幔穑穑颍铮幔悖�，ｇｔｒｄ）的技術(shù)。這是一種頻域技術(shù)，其涉及到利用ｍｏｍ法求解積分方程。它利用ｇｒｅｅｎ的金屬箱函數(shù)，并利用體積電流定義了金屬與介電斷點(diǎn)。由于使用了體積電流，它基本上屬于三維工具；不過，用戶可以采用體積電流代替表面電流，從而實(shí)現(xiàn)２．５維（２．５－ｄ）的工作模式。２．５－ｄ模式是作為３ｄ模式的受限情況獲得的，保留了很多的３ｄ模式功能，同時(shí)簡(jiǎn)化了模型，并極大減少了計(jì)算量。然而，對(duì)于某些情況，如建立介質(zhì)諧振器（ｄｒ）、ｂａｗ諧振器，或介質(zhì)斷點(diǎn)模型，３－ｄ模式仍然是需要的（圖２）。

　　例如，對(duì)于ｂａｗ諧振器，ｅｍ３ｄｓ定義了一種特殊類型的介質(zhì)材料，其中介電常數(shù)和損耗是頻率的函數(shù)。這種特殊材料的頻率行為，通過聲學(xué)分析進(jìn)行了初步計(jì)算，其中等效傳輸線被用于對(duì)聲波傳播進(jìn)行建模。作為這一分析的一部分，用戶指定該壓電材料以及周圍材料堆積的力學(xué)性能，在對(duì)話窗口內(nèi)對(duì)該壓電材料的有效介電常數(shù)創(chuàng)建參數(shù)參考。一旦被指定，這些參數(shù)可以用于該ｅｍ３ｄｓ　ｅｍ求解器（圖３和圖４）。