场求解器是集成电路设计人员和印刷电路板设计人员分析和优化其设计电气性能的必备工具。
场求解器是求解麦克斯韦方程的电磁仿真软件。它可以求解完整的麦克斯韦方程（全波求解器），也可以求解部分集合，例如寄生电容或电感提取。
电磁仿真软件有助于模拟电磁场和求解复杂方程，以确保最终产品的功能和可靠性。场求解器的一个常见区别是微分解算器和积分解算器，每种解算器都有自己的优势和应用。
相关产品： Calibre xAct 3D 寄生虫提取， Simcenter 电磁仿真， HyperLynx Advanced Solvers
与使用标准寄生提取工具相比，使用场求解器有什么好处？
获得无与伦比的寄生电容计算精度，确保集成电路的最佳性能和可靠性。
在设计过程的早期快速识别和解决潜在问题，显著减少开发时间和成本。
通过精确仿真电磁相互作用，确保设计在各种工作条件下的完整性和功能性。
微分场求解器的工作原理是使用有限差分法求解麦克斯韦方程。这些方法将空间离散化成直线网格，在其中计算每个点的电场和磁场。这种方法非常适合分析设计中的高频效应和急剧过渡，例如印刷电路板上的信号走线或芯片上的互连。差分求解器的精度取决于用于离散空间的网格单元的大小——较小的单元可以获得更准确的结果，但需要更多的计算资源。
有限差 (FD) 和有限元 (FEM) 方法
该场的微分形式有两种不同的形式：有限差分（FD）和有限元（FEM）方法。有限差分法具有出色的收聚特性。通过适当调整网格分辨率和数值方案，设计人员可以用最少的计算工作量获得场方程的高精度解。这使其成为集成电路设计中时间紧迫的应用的有吸引力的选择，在这些应用中，快速周转时间至关重要。
另一方面，积分场求解器使用数值积分技术在设计中求解表面或体积上的 Maxwell 方程。积分求解器依靠电磁场源（例如表面电荷密度）的离散化来求解电容。常见算法包括边界元法 (BEM) 和矩量法 (MoM)。
浮动随机漫步 (FRW) 算法通常也与场求解器分组，但它们并不是正式的场求解器，因为它们通常不求解场。与使用确定性方法求解方程的传统场求解器不同，FRW 算法通过将随机游动纳入仿真来引入随机元素。这种随机性可以更真实地呈现复杂环境中的粒子运动。FRW 的主要缺点之一是该算法非常耗时。它需要大量的迭代才能获得准确的结果，这会显著增加仿真时间。
从左到右：微分场求解器、积分场求解器和浮动随机漫步的表示。 使用微分场求解器（有限差分法 FDM 和有限元法 FEM），芯片用直线网格表示。使用积分场求解器（边界元法 BEM 和矩量法 MoM），只有边界是离散化的。使用浮动随机游走（它不是官方的场求解器），因为它不求解场，因此可以模拟两个导体之间粒子的随机路径。
