Предлагается в этой теме давать ссылки на такие программы с коротким описанием, можно с указанием близких платных аналогов. Платформы могут быть любые, программы могут быть разной степени готовности, главное, чтобы было что "пощупать". Наиболее интересные и активно развивающиеся проекты можно помещать в шапку с разбивкой по категориям.

В качестве затравки:

Layout tools:

Layout Editor
Operating System: All 32-bit MS Windows (95/98/NT/2000/XP), All POSIX (Linux/BSD/UNIX-like OSes).
Аналоги: Напоминает Agilent ADS (layout).
Достаточно зрелая программа для редактирования многослойных структур. Родной формат файла GDSII. Есть некоторые неровности, но общее впечатление хорошее.

Schematic tools:

Qucs
Operating System: All POSIX (Linux/BSD/UNIX-like OSes).
Аналоги: AWR MicrowaveOffice (schematic), Agilent ADS (schematic).
Интерфейс сыроват и для серьезной работы пока не годится, но проект очень многообещающий, так что можно ждать улучшений.

Method of Moments simulation tools:

GLMoM
Operating System: All 32-bit MS Windows (95/98/NT/2000/XP).
Аналоги: ???
Скорее игрушка чем реальная программа, считает медленновато, 3D-структуру нужно давать в разбитом на треугольники виде, но все базовые виды рассчетов делает.

метод моментов - NEC. к нему есть отдельные редакторы и куча всяких утилит. на его базе созданы также и коммерческие программы напр. Super NEС
http://www.nec2.org/ - один из сайтов

Очень интересно было бы узнать об открытых програмках, использующих лучевые методы - GTD, UTD, UAT. Может кто знает?

Симулятор сети Network Simulator

И для него - плагин для симуляции Bluetooth BlueHoc

Навскидку несколько любимых (и нелюбимых тоже!) программ.

Любимые:

FEMM

Это абсолютно бесплатный пакет, изначально предназначенный для моделирования двумерных магнитных низкочастотных систем. Доступен в виде полного проекта Visual C++ 6 с абсолютно всеми исходниками и документацией на LaTeX (причем если стоит на машине MikTex, то проект автоматически строит и dvi файл с руководством). Содержит два “решателя”: для квазистатических магнитных полей и для статических электрических полей. Таким образом можно получить полное низкочастотное решение любой электродинамической (двумерной только) задачи. Вещь исключительно стабильно и быстро работающая.
Если с ним поработать, то можно применять для исследования связанных линий в печатных схемах и гибридных микросхемах (как открытых так и в корпусах). А если еще поработать (добавить потери на проводимости подложек в электрический решатель), то можно и на кремний замахнуться. Плохо только то, что пакет перестал развиваться в бесплатном качестве. Был форум на yahoo, больше 200 человек вокруг него крутилось – и вдруг автор закуклился, свернул форум, объявил, что все новые версии и поддержка за немалые деньги, а потом и это объявление куда-то делось.
Но старые, абсолютно рабочие версии доступны.

Линки:


Линк 1
Линк 2
Линк 3


Sonnet Lite


Это обрезанная версия полного пакета для 2.5D (то есть разрешены только плоские тонкие межслойные полоски в многослойном диэлектрике внутри металлического корпуса + короткие вертикальные межслойные соединения) электродинамического анализа печатных схем и микросхем. Классический метод моментов. Вещь исключительно стабильная, вылизанная и развивающаяся. С Lite можно много чему научиться и поанализировать. Она, изначально была сделана под Юникс, оттого интерфейс несколько озадачивает рожденных в эпоху Билла Гейтся, но ежели заиметь Microwave Office, то с Sonnet можно работать прямо оттуда.

Линки

Sonnet Lite
Тут всякие примеры


FEKO Demо

Удивительно приятная вещь. Антенный анализ методом моментов, причем почти никогда не сваливается, не заявляет о неизвестном exception, а какая приятная трехмерная графика твоей конструкции! И очень приятно, что никакого рисования руками, пишешь себе этакое текстовое макро двести метров длиной , а потом смотришь, что это макро нарисует! Нет риска, что рука дрогнет или мышь прыгнет.
Словом, интерфейс разработчика на уровне БЭСМ-6, но нам же результаты нужны, а не красоты. Demo версия ограничивает количество частот и размер структуры. Я ее для двух-трех полосковых элементов и проволочек над подложкой применял, так что демка меня вполне устривала. Могу сказать, что есть у меня сомнения, но кое-что было очень похоже на правду. Во всяком случае, если применять NEC-подобные программы для микрополосков абсолютно дохлое дело (либо сваливаются, либо лгут абсолютно неправдоподобно), то FEKO никогда не падает и дает правдоподобные результаты (что, конечно, может оказаться еще опаснее).
А какая скорость работы!

И еще:
The MoM has been hybridized with the asymptotic high frequency techniques, physical optics (PO) and the uniform theory of diffraction (UTD). This true hybridization reduces the computational resource requirements, enabling the analysis of very large problems.

Так что если кого интересует работа с физической оптикой, то вот она. Правда, скорее всего в демо это недоступно.

Линк:
FEKO Demo


VIPEC

Вообще то заявлен как пакет для анализа выскочастотных схем (circuit analysis),
причем только линейных.
С этим я почти не работал, но нравится мне доступность исходного кода и посмотрел я его. Модели распределенных элементов несколько наивны для года 2005, но на безрыбье...

Линк
VIPEC







Пакеты общего физико-математического плана а ля Matlab


SciLab

Грандиозный проект. Я с ним немного работал и результаты всегда были правильные. Есть исходники и в случае сомнений можно пробовать разобраться.

Линк:

SciLab


Octave

Этот вообще имитирует командный язык Matlab. Сам я с ним не работал, но мой коллега восхищаться не уставал.


Линк
Octave


А вот что я не люблю (то есть, неработающих программ на свете много, в том числе и продающихся за большие деньги, это просто пример)

WIPL-D Demo

Линк
WIPL-D

Я пробовал это чудо многократно для полосковых структур (не для антенн). Возможно, что я не прав, возможно, что для антенных целей это чудо-программа.
Тот же метод моментов, полупристойный интерфейс проектировщика, примеры в руководстве – прямо одно удовольствие читать. А вот посчитать короткий кусок проволоки, параллельный проводящей плоскости на высоте одного миллиметра – кишка тонка. FEKO имеет полтора десятка разновидностей портов-терминалов на любой вкус, а это сокровище только один. Демо работает быстро, но, как все NEC-подобные программы, в случае недоразумения умирает молниеносно.

Потом продолжу, есть еще несколько бесплатных интересных программ.

2logmaster:

Насколько я понял, слова

"Так что если кого интересует работа с физической оптикой, то вот она"

адресованы мне. Но тут неувязочка:
1. я писал про лучевые методы, а не про физическую оптику.
2. Feko - вещь конечно хорошая, но ессно без исходников. т.е. не совсем открытая. Кстати, если она вам нравится - не мучайтесь с demo, а возьмите у китайцев полную. Вам понравится еще больше. Адреса - на форуме по известным ftp сайтам.

По поводу применения NEC-подобных программ для микрополосков.
Если вам нужны не правдоподобные результаты, а правдивые результаты для структур типа "куча разных диэлектриков + куча железяк" то лучше использовать конечные разности или конечные элементы. Метод моменов изначально "не предназначен" для диэлектрических структур. FEKO использует разные ухищрения для моделирования диэлектриков (http://www.feko.info/dielectric.html).
У некоторых простых МоМ-программ с этим делом могут быть проблемы. Нельзя сразу наезжать на программу, надо почитать инструкцию, чтобы понять, что она может .

Уважаемые форумчане, данная тема открывалась для сбора информации об OpenSource программах, т.е. распространяемых по лицензиям GPL, BSD ... поэтому большая просьба, упоминать здесь программы распространяемые по другим правилам (типа Sonnet, Feko ... ) только в качестве аналогов.

Также, данная тема подразумевала именно программы для RF/Microwave, возможно еще различного рода электромагнитное моделирование, поэтому большая просьба не указывать здесь программы, предназначенные для других целей (типа разводки печатных плат, цифровой схемотехники, моделирования сетей и прочих). Это не прихоть, просто удельный вес прочих программ очень высок (см. http://sourceforge.net/ ) и найти среди них RF/Microwave программы очень тяжело. К томуже большинство искомых проектов разрабатываются при университетах и сильно не афишируются (в каталоги программ часто не попадают), этим сложность поиска еще увеличивается.

Еще одна программа iMOOSE - позволяет моделировать устройства в статике, области низких и средних частот. Метод - FEM. Приблизительный аналог - CST EM Studio (сам не работал ни с одной ни с другой поэтому могу ошибаться)

Недавно пробовал указанный выше ViPEC - довольно примитивная программа. Qucs даст сто очков вперед (если к нему прикрутить тюнинг).

To vhlshik:
Прощения прошу, по части оптики ошибка вышла . Что касается NEC, то тут я никогда не рассчитывал на диэлектрики. С ним я просто пробовал очень низко и свободно (без опоры) подвешенные короткие проводники, и неудачно.

Что касается бесплатных программ:

ATLC
Arbitrary Transmission Line Calculator
Одно плохо, насколько я помню – не может считать проводники с потерями.

ASITIC
Это расчет печатных индуктивностей, в том числе и на кремнии.
Исходников нет, изначально сделана под Linux, но идет на Windows под Cygwin.
Вещь сделана под диссертацию, автор написал в свое время несколько статей и опубликовал книгу (Ali M. Niknejad, R.G.Meyer “ Design, Simulation and Applications of Inductors and Transformers for Si RF ICs”, Kluwer, 2000), все, как водится, вкупе с научным руководителем. На программу многие ссылаются и Cadense ее к себе включила.
Я с ней много работал н на линуксе, и на windows, и могу сказать, что на реальных полупроводниковых структурах ее результаты несколько далеки от того, что дают эксперименты+другие методы.
Такое ощущение, что автор положил в открытый доступ старый диссертационный вариант. Вообще-то, конечно, индуктивности на кремнии – очень сложная вещь...

HbFree
Это бесплатный вариант анализа нелинейных ВЧ устройств методом гармонического анализа (harmonic balance). Автор – киевлянин, имеет большой опыт в реализации гармонического анализа для американских компаний (об этом говорится на его домашней странице).
Имеются исходные тексты.


EMAP5
EMAP5 is a full-wave electromagnetic field solver. Он сочетает метод моментов (MOM) с векторным методом конечных элементов (VFEM), что интересно. То есть, FEM анализирует объем, а MOM – поверхность этого объема.
Исходники ~350 Кбайт на С. Сайт живой и поддерживается, во всяком случае Last modified: June 18, 2004.


Mstrip
Заявлен анализ произвольных микрополосковых антенн на многослойном плоском диэлектрике. Метод моментов.
Вещь древняя, readme от 2001 года, исходников нет, но бесплатная.

Вот еще несколько freewares:


Fast Field Solvers

http://www.fastfieldsolvers.com/

Это квазистатические моделирующие программы FastHenry и FastCap, изготовленные в MIT (Massachusetts Institute of Technology) этак в году 1992. Они позволяют построить R, L, C матрицы для 3D системы проводников, погруженных в диэлектрик, а потом извлечь схемный эквивалент, пригодный для моделирования переходных процессов в Spice.

Исходники на С (базисные, не те, что на fastfieldsolvers):

http://www.srware.com/freestuff.html

http://qt.tn.tudelft.nl/~jelle/main.html

Сайт разработчиков из МТИ: http://www.rle.mit.edu/cpg/research_codes.htm



ASAP:

Antenna Analysis: Antenna Scatterers Analysis Program

http://home.att.net/~ray.l.cross/asap/index.html

Есть исходники на фортране и текст диссертации с толкованием оных.

Метод моментов, командная строка, входной текстовый файл с описанием структуры.

Сайт last modified on: Saturday 21 August 2004



Radar-FDTD
http://www.welcomes-you.com/radarfdtd/

3D анализ дифракции нестационарных ЕМ волн на металлических рассеивателях, есть графический интерфейс, исходники на С (187 КБ расчетная часть, 480 КБ графический интерфейс), лицензия GPL.

По-моему, это просто диплом бакалавра, но выглядит неплохо.

Сайт живой, last modified: 2004-09-24.





CAMFR (CAvity Modelling FRamework)

http://camfr.sourceforge.net

Это моделирующая программа для анализа оптических структур, основанная на пространственно-спектральном разложении полей в каждом слое слоистой структуры. Структуры могут быть двумерными прямоугольными и трехмерными цилиндрическими.

Лицензия GPL.

Никто не встречал OpenSource проекты занимающиеся разработкой программ для электромагнитного моделирования высокочастотных структур общего назначения???

Требования:
- возможность использования различных материалов (металлы без и с потерями, диэлектрики без и с потерями);
- возможность работать с структурами различной формы;
- более-менее сносное время моделирования;
- метод FDTD или TLM, в крайнем случае FEM.

Из вышеуказанных наиболее близкой является EMAP5, но в ней нельзя задавать потери в металле.
Все остальные либо узкоспециализированные (например для моделирования проволочных антенн), либо являются студенческими поделками и соответственно работают очень медленно и нестабильно.

А речь идет о 3D или 2D тоже подойдет? Потому что FEMM (см мое письмо в этой теме) для 2D, если поперечные размеры малы по сравнению с длиной волны - абсолютно стабильная и профессиональная вещь. Форма поперечного сечения задается пользователем, металл с потерями, диэлектрик с потерями. Там только электрический солвер нужно подправить для проводимостных потерь в диэлектрике, а если это неважно, то и так сойдет. Есть хорошая визуализация, есть макроязык, с помощью
которого можно организовать частотный цикл и почти любую постпроцессорную обработку.
Хочешь - в свободном пространстве, хочешь - ограничь коробкой любой формы. Готовый проект на VC, спокойно идет под .NET.

Я имел в виду именно 3D, чтобы можно было моделировать произвольные пространственные структуры. 2D-программы вещь нужная, но часто приходится сталкиваться с структурами которые не могут быть представленны в виде набора длинных линий с различными поперечными сечениями. (Речь идет о структурах типа комбинаций многослойных катушек индуктивности и емкостей для работы в диапазоне 1-20 ГГц). Да и для антенн, в общем случае, тоже было-бы неплохо (хотя для антенн потери вообще не очень важны так что EMAP5 вполне подходит).

Совершенно с вами согласен, что 3D пакет нужен. К сожалению, даже профессиональные 3D пакеты обычно не могут справиться с произвольной толщиной проводника с потерями при наличии диэлектрика с проводниковыми потерями. Я уж не говорю, что все может осложниться анизотропией и не упоминаю о времени - своем и машинном. Поэтому моя точка зрения заключается в том, что пока возможно, нужно постараться максимально использовать 2D пакет, который всеми вышеупомянутыми возможностями обладает. Причем желательно квазистатический - для полупроводниковых структур вплоть до 100 ГГц результаты будут совершенно справедливы. Full wave FEM, напрмер, обычно на субмикронных размерах отдает богу душу.
Имею опыт моделирования прямоугольных многовитковых индуктивностей, interdigital конденсаторов - все с применением 2D квазистатических программ (и FEM, и MOM). Если есть возможность выделить взаимодействующие параллельные участки проводников, то сам Бог велел применить 2D. Перпендикулярным взаимодействие часто можно пренебречь. Зато любые слои, любые экзотические формы поперечного сечения - все в вашем распоряжении.
Я учитывал влияние тонкого слоя пассивации на трапецеидальных толстенных проводниках с потерями в составе индуктивности на оксиде над низкоомным кремнием - все ладом, да еще за секунды.
Все по уму, все согласуется с проверкой на EM симуляторах и даже иногда :-) с практикой. И работает быстро и стабильно.
Естественно, если вы уверены, что дисперсия в полосках для вас важна, то тут квазистатика недостаточна - но и в этом случае вы получаете отличное начальное приближение.
Антенны, конечно, дело тонкое, тут нужно 3D и полное решение.

Недавно откопал интересную программку Yatpac - реализует полный 3D TLM метод. Разработка Технического университета Мюнхена. На первый взгляд весьма перспективная софтина.

Неплохая подборка RF софта, в том числе и OpenSource встречаются:
http://emlib.jpl.nasa.gov/EMLIB/files.html

А чем она понравилась?

FDTD & TLM software

ToyFDTD is a 3D FDTD program as the first code in the ToyBoxFDTD series of 3D FDTD codes. The ToyFDTD pages were so popular they have branched off to a site maintained by Laurie Miller.
WinBoB is a Windows 95/98/NT program for viewing BoB files. It allows you to load any regular BoB file (or multiple files) and dynamically select which 2D slice of that data you want displayed.
PNMA is a flexible image format comparable to the PNM image format with an alpha channel and layering capabilities. This format facilitates editing of 3D voxel data sets.
ToyTLM is a 3D TLM program as the first code in the ToyBoxTLM series of 3D TLM codes.
PulseTLM is a more full-featured 3D TLM program with an input language that allows a wide variety of EM systems to be solved. PulseTLM allows a variety of input (ex, ey, ez, hx, hy, hz) crossed with (impulse, sin, exp) sourcing and output display (ex, ey, ez, hx, hy, hz, |e|, |h|) crossed with (viz, BoB, pnm, dat, grace, binary) options. This is currently in alpha stage, however has passed several canonical tests. This is the simulation engine where the ideas, algorithms and coding strategies tested in the Toy and ToyPlane variants will be integrated.

Решил что данный топик наиболее подходящий для моих вопросов.
Вопрос №1
Программа QUCS, насколько я понял написана с использованием языка python?
Вопрос №2
Как в установленный QUCS добавить собственный блок, например двойной волноводный Т-мост или антенну?

Озадачился, в чём бы посчитать на Linux линию передачи или волновод, нашёл эту тему. От себя могу добавить пару программ, которые ещё правда сам не запускал.

Puma-EM - Computational electromagnetics software. Uses surface Method of Moments, enhanced by using the Multilevel Fast Multipole Method. Code is parallelized and runs on laptops, desktops and clusters. The code precision is adjustable, it is fast and uses little memory. CFIE is used for closed surfaces, and EFIE for open PEC surfaces. Can function on GMSH, GiD and ANSYS meshes.

openEMS - is a free and open electromagnetic field solver using the FDTD method. Matlab or Octave are used as an easy and flexible scripting interface.

что из бесплатного пригодного для черновой разработки антенн имеет 3D-CAD интерфейс для наглядного рисования и раздачи материалов и границ?

С Puma-EM непонятно, сайт у нее пустой, ни мануалов ни скриншотов не загружено

Вроде народ любит OpenEMS, но на главном сайте разговор идет только о движке 3D отчетов. А "рисовать" вроде-как приходится руками в скрипте. Может появился для него фронтенд, или удобная связка с каким-либо бесплатным 3D-CAD-ом для оперативного вычерчивания?

Да, OpenEMS запасясь терпением пользоваться вполне можно, благо он в шикарной среде Octave. И подтверждаю, Octave на порядок быстрее и надежнее SciLab. Диссер я на SciLab писал, но примерно 30% времени я трахался с его глюками и утечками памяти. В Ж. Scilab в общем. К тому же скрипты Matlab практически без изменений запускаются в Octave. Из мелких неудобств - только не полная поддержка уникода, типа слеш-коды стрелочек, ноликов градусов надо заменять на явные символы в кавычках из системной кодировки.

Кто-нибудь MEEP пользовался?
Разработка MIT, под лины. Интересен там что поддерживает (комплексные?) анизотропные тензоры проницаемости и восприимчивости.
Но скриптование гораздо сложнее, на LISP.