Ansys高頻電磁應(yīng)用領(lǐng)域及案例（下篇）

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2023年1月31日 17:02

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Ansys高頻電磁應(yīng)用領(lǐng)域及案例（下篇）的圖1

車聯(lián)網(wǎng)(V2X)

V2X是車用無(wú)線通信技術(shù)(vehicle-to-everything)的簡(jiǎn)稱也稱之為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是5G應(yīng)用的重要組成部分主要包括：

a) V21-車輛到基礎(chǔ)設(shè)施(Vehicle to lnfrastructure：與停止信號(hào)，交通燈，甚至是道路本身通信

b) V2V-車輛到車輛(Vehicle to Vehicle)：與其他車輛進(jìn)行通信；DRCS(802.11p)；未來(lái)5G通信

c) V2P-車輛到行人(Vehicle to Pedestrian)：與行人交互

d) V2D-車輛到設(shè)備(Vehicle to Device)：與移動(dòng)電話和電腦通信

e) V2G-車輛到電網(wǎng)(Vehicle to Grid)：允許車輛讓電網(wǎng)訪問(wèn)汽車電池以應(yīng)對(duì)高峰利用時(shí)間

V2X通信是ADAS應(yīng)用中非常有前途的領(lǐng)域，V2X允許車輛在彼此之間和道路基礎(chǔ)設(shè)施之間傳輸安全關(guān)鍵信息，其設(shè)計(jì)的主要關(guān)注領(lǐng)域包括：

a) 天線單元設(shè)計(jì)和優(yōu)化

b) 檢視天線安裝效果

c) V2X場(chǎng)景的全物理仿真

d) 檢視V2X場(chǎng)景角落案例

卡車拖車通過(guò)兩種方式影響與卡車后方車輛的通信：

-掛車從天線反射能量，并使其輻射方向圖向前偏置

-掛車遮擋了視線通訊的潛在路徑

前天線的位置對(duì)于與從后方接近卡車的車輛進(jìn)行通訊并不理想，信號(hào)強(qiáng)度的顯著下降可能導(dǎo)致從后面駛來(lái)的卡車和車輛之間的關(guān)鍵安全信息傳輸不暢。

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電磁兼容與可靠性

Ansys具有完整的從組件到板級(jí)，再到系統(tǒng)級(jí)的EMI/EMC分析能力，主要的問(wèn)題類型可用如下的列表簡(jiǎn)要?dú)w類。HFSS作為Ansys電磁兼容仿真方案中的高頻三維結(jié)構(gòu)核心求解工具，具有舉足輕重的作用，可應(yīng)用于板級(jí)及系統(tǒng)級(jí)，尤其是涉及到射頻和環(huán)境的無(wú)線系統(tǒng)與全平臺(tái)集成的仿真場(chǎng)景當(dāng)中，其中天線與PCB等問(wèn)題，前面已經(jīng)有較為詳細(xì)的描述。

射頻干擾RFI

-汽車、飛機(jī)、手機(jī)等搭載多通信系統(tǒng)的射頻干擾仿真

-無(wú)線倉(cāng)庫(kù)的射頻干擾仿真

人體的電磁暴露

-高精度EM 仿真提供E和H場(chǎng)值

-頻率相關(guān)的介電常數(shù)

-人體模型與電磁場(chǎng)強(qiáng)度的限值進(jìn)行比較

-變電站和高壓線路

-無(wú)線通信設(shè)備的SAR

-船舶飛機(jī)和平臺(tái)的EEE和輻射危險(xiǎn)

-HERO,HERP.HERF、HERA

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全平臺(tái)電磁仿真

雷擊與放電區(qū)域

高強(qiáng)度瞬態(tài)電磁場(chǎng)對(duì)電子設(shè)備的損害是致命的，典型的高強(qiáng)度電磁脈沖干擾包括雷擊，EMP，HEMP，ESD，以及HIRF高強(qiáng)度輻射場(chǎng)(High Intensity Raidated Field)但系統(tǒng)受高強(qiáng)度電磁場(chǎng)干擾或雷擊ESD等影響時(shí)，設(shè)計(jì)者必須保護(hù)系統(tǒng)或敏感設(shè)備不受損壞，且具備保持正常工作的能力。Ansys仿真軟件可以從時(shí)域頻域兩方面模擬HIRF和雷擊等瞬態(tài)強(qiáng)電磁脈沖的影響，幫助設(shè)計(jì)者定位HIRF和雷擊發(fā)生的熱點(diǎn)，查看HIRF和雷擊之后的放電路徑，并通過(guò)混合算法，對(duì)超大物體如航母等進(jìn)行三維電磁分析。

Ansys高頻電磁應(yīng)用領(lǐng)域及案例（下篇）的圖11

用Q3D尋找人手和手機(jī)的模型中可能放電的熱點(diǎn)區(qū)域，Q3D中分析得到的電荷密度(絕對(duì)值)分布。

雷擊放電路徑與間接效應(yīng)

場(chǎng)景分析

RS232接口電路，在核爆脈沖作用下，內(nèi)部電路信號(hào)波形的干擾情況仿真。

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微放電仿真

微放電仿真分析各類射頻微波器件如波導(dǎo)、微帶、濾波器環(huán)形器等的真空二次電子倍增效應(yīng)，軟件直接導(dǎo)入HFSS計(jì)算的電磁場(chǎng)分布，準(zhǔn)確快速的計(jì)算功率擊穿闖值。支持金屬、介質(zhì)、鐵氧體等材料以及磁偏置定義。可直接定義微放電關(guān)鍵區(qū)域及放電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子數(shù)量及運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)追蹤。

其他應(yīng)用領(lǐng)域

FSS/EBG設(shè)計(jì)

目標(biāo) RCS 的計(jì)算與縮減(雷達(dá)目標(biāo)特性)

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醫(yī)療儀器

HFSS的器件庫(kù)中擁有人體模型，包括正常人體的所有部分如骨、肌肉、皮膚、毛細(xì)血管、神經(jīng)、大腦等，能夠仿真非勻質(zhì)人體模型處于由核磁共振設(shè)備產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)中的一系列電磁效應(yīng)，預(yù)測(cè)醫(yī)療儀器是否對(duì)人體帶來(lái)電磁輻射超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。

RFID設(shè)計(jì)

-HFSS對(duì)RFID天線的仿真

-RFID電路與天線的場(chǎng)路協(xié)同仿真

-包含工作環(huán)境在內(nèi)的RFID系統(tǒng)級(jí)仿真

電真空

-電真空行波管的場(chǎng)分布和工作模式仿真

光纖

-光纖中的場(chǎng)分布和模式傳輸

深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。

十多年來(lái)，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，優(yōu)飛迪科技也與國(guó)際和國(guó)內(nèi)的主要頭部工業(yè)軟件廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾漠a(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案。

優(yōu)飛迪科技技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚，主要成員均來(lái)自于國(guó)內(nèi)外頂尖學(xué)府、并在相關(guān)領(lǐng)域有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，能為客戶提供“全心U+端到端服務(wù)”。

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