PEC的案例
仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout 端口設置（下）
因此對于多引腳的器件，設置端口的基本思路是：在器件上方或者下方生成PEC平面，各引腳通過生成solder ball與PEC平面相連，然后在信號引腳的solder ball上建立同軸端口，參考為PEC平面。其它參考引腳（如GND）的solder ball保持與PEC連接，這樣所有的參考信號引腳都通過PEC面短路了起來，形成了一個良好的參考面。基于這樣的思路，HFSS 3D Layout提供了能夠快速設置器件引腳的同軸端口的方法。
首先查看端口的器件類型是否為IC，如果不是IC，最好修改為IC，這一步可以在Components窗口中完成。
然后選中該器件，在屬性菜單中點擊Model Info，會彈出Component Model窗口。
Component Model中可以設置要生成的solder ball的屬性，形狀、直徑和高度等。點擊確定完成solder ball設置。
完成之后的器件如下：
各個管腳都生成了solder ball，同時生成了PEC參考面。此時所有的solder ball都與PEC相連，為了防止非參考網絡與PEC短路，需要將上面的solder ball 刪除。然后在需要建立端口的solder ball上面建立同軸類型端口，該端口會將solder ball與PEC隔開。批量刪除及建立基于solder ball的方法是：通過Layers和Nets窗口進行顯示與隱藏的控制，使得操作界面下只剩下需要的solder ball，然后框選，執行接下來的操作：Delete刪除或Port-Create建立端口。
另一種批量建立solder ball的方式是基于Component。
展開 【經典案例欣賞27】PEC部分鋼-混凝土組合梁純彎滯回模擬分析
項目難點：
1、PEC梁快速建模方法；
2、鋼系桿的簡化設置；
3、滯回模擬通法。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
FDTD中的邊界條件
我們將介紹FDTD模擬中網格截斷的幾種不同邊界條件，包括理想電導體（PEC）、理想磁導體（PMC）、周期邊界條件、bloch邊界條件、一階Mur吸收邊界條件以及PML邊界條件。其中mur邊界條件以及PML邊界條件都是吸收邊界，可以模擬光源激發的場傳播到無窮遠處被完全吸收的情況，從而降低反射的光波對FDTD截斷區域的影響，這對FDTD的數值計算至關重要。
理想電導體和理想磁導體
當PEC條件被應用于截斷FDTD計算域時，它將使邊界上的切向電場為零。PEC可以理解為電導率無限大的材料。它的實際例子是波導和腔壁，以及微波電路或貼片天線的接地平面。
與PEC一樣，理想磁導體也是電磁波的一種自然邊界條件，也是全反射的。然而，與PEC不同的是，PMC不是物理的，它只是一種技巧。原則上，我們可以通過強制PMC表面上的切向磁場為零，來截斷計算域。
PEC和PMC經常利用仿真的對稱性，以減小計算域的大小，或者用于截斷正入射平面波時的周期性結構。
周期邊界條件和bloch邊界條件
周期邊界條件通常用于模擬周期性結構，通過應用這種邊界條件，FDTD計算域中的結構和電磁場都被視為周期性的。這意味著在計算域內，結構和電磁場的變化會在一個周期內重復。 而Bloch邊界條件主要適用于平面波以一定角度入射到周期性結構中的情況。Bloch邊界條件將對模擬區域內一個邊界處的場進行相位調整，然后將其注入到另一個邊界中。通過使用Bloch邊界條件，可以準確地模擬周期性結構中的任意入射角度的電磁波傳播特性，其公式可表示為：
其中為平移的晶格矢量，為bloch波矢。 以下為傾斜平面波入射時的電場分布，使用Bloch邊界和PML邊界的結果。入射光在Bloch邊界的作用下拓展為無限大的平面入射，然后在PML邊界當中被吸收。
展開 模擬電磁波問題中的金屬物體——選擇合適的邊界條件
完美電導體邊界條件
我們還應該再分析一種理想化的情況 — 完美電導體 (PEC) 邊界條件。對于無線電和微波領域的許多應用而言，金屬邊界處的損耗要遠小于系統內的其他損耗。例如在微波電路中，電介質基板處的損耗通常遠大于任何金屬噴鍍處的損耗。
PEC 邊界是一種無損耗表面；能夠 100% 反射入射波。該邊界條件可以滿足許多模擬需求，可以用在模型開發的早期階段。有時，查看您的設備在零材料損耗下的表現也會很有意思。
此外，您可以將 PEC 邊界條件作為對稱條件使用，簡化您的模擬。根據對場的預先判斷，您可以使用 PEC 邊界條件以及其補充，完美磁導體 (PMC) 邊界條件，來使電場強制對稱。計算完美導體球的雷達截面教程案例介紹了如何將 PEC 和 PMC 邊界條件作為對稱條件使用。
最后，COMSOL Multiphysics 中還包括表面電流、磁場和電場邊界條件。提供這些條件主要是考慮數學上的完整性，因為我們永遠也無法事先得知表面上的電流和電場。
小結
在本篇文章中，我們重點介紹了如何借助阻抗、過渡及完美電導體邊界條件來模擬金屬表面，并說明了每種邊界的應用場景。不過，如果您無法使用其中任意一種邊界條件呢？或者您模擬零件的特征尺寸與集膚深度類似？此時，您將不能再使用邊界條件；您需要顯式模擬金屬域，類似于對其他所有材料的處理。這是該系列的下一個主題，請繼續關注。
本文內容來自 COMSOL 博客
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日本中小企業在電力技術上進行創新
PEC總裁小川孝久說：“您可以說這讓我頭疼不已，但我認為這是一個機會。” 太平洋工程公司每年生產超過30億只保險絲，在全球汽車保險絲市場中占有近50％的份額，在電動汽車中占有70％的高壓保險絲市場。它的總部位于日本中部，但該公司還在海外設有制造基地，尤其是在泰國和墨西哥，這使它有更多機會進入重要的中國和北美市場。
“我們公司的一個特點是我們自己做所有事情，”太平洋工程公司總裁小川孝久說。太平洋工程公司每年制造超過30億只保險絲。
日本BRANDVOICE
從汽油動力汽車到混合動力汽車和電動汽車的過渡使公司步履維艱。PEC相信其全面的制造流程有助于其成功。小川說：“我們公司的特點之一是我們自己做所有事情，無論是沖壓機，塑料模制還是裝配。”
不斷有人要求PEC使其產品更小，更輕，以減輕重量，從而節省能源并減少CO 2。排放。小川說：“我們一直非常努力地回應客戶的期望，我認為我們的成功表明我們能夠做到這一點。” 早期的汽車系統較少依賴電氣部件，因此需要的電壓最低，但新一輪的混合動力汽車和電動汽車已看到電壓水平從270伏特躍升至1000伏特，這需要快速開發保險絲來滿足此要求。公司具有應對不同汽車發展和技術突破的技術能力。小川說，得益于PEC廣泛的內部研究和測試設施以及“才華橫溢的工程師，我們已經獲得了客戶的信任”。“我們在測試設施上花費了大約15億日元（1400萬美元），我認為競爭對手沒有可比的。
去年在20國集團關于“能源轉型和全球環境”的部長級會議上，發表了一項聲明，同意“必須開發和部署負擔得起，可靠，可持續和低溫室氣體排放的能源系統，并實現更清潔，更具彈性和可持續發展的未來。” 聲明還承認“初創企業和中小型企業（SME）在促進能源轉型中的作用。”
展開 關于PEC柱的ABAQUS建模問題（幫忙PEC柱模型驗證，有償，價錢可談
型鋼翼緣兩側焊接有系桿，需要設置系桿與型鋼的綁定，但同時型鋼腹板兩側還有混凝土，還需要設置系桿內嵌到混凝土，但這樣的話，一運行，直接報錯，警告里顯示系桿過約束，不知道如何解決，求大佬提供建議。
柔性的剝離石墨烯箔上負載3D納米碳用于高效的電化學和光電化學水解
Co-Nx|P-GC/FEG的電催化和PEC性能。a）FEG、Co-P-GC/FEG、N-P-GC/FEG、Co-Nx-GC/FEG、Co-Nx|P-GC/FEG和Ir/C的HER曲線；b）Co-Nx|P-GC/FEG在5000個CV循環前后的極化曲線，插圖：Co-Nx|P-GC/FEG的i-t曲線；c）Co-Nx|P-GC/FEG、Pt/C//Pt/C和Ir/C//Pt/C的全電解曲線；d）在10 mA cm-2的電流密度下，Co-Nx|P-GC/FEG和Ir/C//Pt/C的v-t曲線；e）光電流密度隨電壓變化的曲線；在黑暗和模擬太陽光照射下的f）極化曲線和g）光電流密度隨時間變化的曲線；h）在0.9 V偏壓下的電化學阻抗譜（NIS）圖；i）光陽極的示意結構。所有實驗均在1.0 m KOH中進行。
來源：新材料技術前沿
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新材料技術前沿
展開 Ansys Lumerical | 超透鏡設計案例分享第二部分：OpticStudio 中的整體透鏡設計
假設模擬平面波入射，由PEC（完美電導體）制成的圓形孔徑放置在光源和超透鏡之間，以限制入射區域。“光場”監視器的近場結果如下所示：
入射光大部分被PEC（完美電導體）孔徑阻擋。但其中一些會被孔徑邊緣衍射，這可以看作是振幅與相位圖中的小波紋。與具有完美旋轉對稱性的理想雙曲線透鏡不同，由于透鏡在直線網格上具有納米棒陣列定義的離散化情況，因此模擬結果并未顯示出這種對稱效應。
運行腳本文件fdtd_full_lens_plot_field.lsf的“第1部分”，沿x軸繪制相位（上述相位圖中的虛線）。
測量的相位總體上與目標相位非常吻合。
可以使用動態監視器或時間監視器來可視化通過超透鏡光場的演變情況。由于動態監視器將顯著增加模擬時間，因此最好使用2D時間監視器并及時獲取光場快照。該光場的gif動畫如下所示：
傳播場的波前清楚地顯示向內彎曲，表明光的聚焦，正如具有球面相位掩膜的透鏡所預期的那樣。
運行腳本文件fdtd_full_lens_plot_field.lsf的“第2部分”。
沿傳播軸(Z)的遠場投影表明，超透鏡的焦距約為81.4 um，焦平面處光束的FWHM（半高全寬）約為2.4 um。計算出的焦距與100 um的目標值有些偏離。這主要歸因于透鏡尺寸小，因此用于映射透鏡半徑上的2*pi變化的納米棒數量較少。增加鏡頭尺寸可能有助于改善結果以及優化其他參數，例如周期。
光場重建（小半徑球面透鏡）
作為耗時的整體鏡頭直接模擬的替代方案，可以使用步驟2中的近場數據庫重新構建整個鏡頭的近場和遠場情況。我們將再次使用半徑相對較小的球面透鏡(11 um)并將結果與直接模擬的結果進行比較，以驗證該方法。
展開 Ansys Lumerical | 超透鏡設計第三部分：如何基于Lumerical以及OpticStudio完成全面的超透鏡設計
完整鏡頭模擬
PEC孔徑
為了阻止鏡頭外光場的入射，在超透鏡之前放置了一個由PEC材料制成的孔徑。它的半徑由“模型”中的腳本自動設置。
“超透鏡”結構組
要可視化目標相位vs.位置以及半徑vs.位置，請在“metalens”結構組中將“make plot”設置為“1”，然后單擊“Script”選項卡中的“Test”按鈕。Phase_vs_radius.ldf腳本還保存了材料數據和其他幾何數據，以便更輕松地設置完整的鏡頭模擬。
渲染細節
當有許多結構要繪制時，顯示可能會很慢，對于大型超透鏡尤其如此。為防止出現此類問題，您可以在“metalens”結構組中將結構的渲染細節設置為較低值。
farfieldsettings 腳本命令
從大型頻率監視器投影近場時，遠場計算可能需要很長時間。要在不犧牲精度的情況下加快計算時間，您可以使用farfieldsettings腳本命令并對近場數據點進行采樣降低。
OpticStudio中的傳播
ZBF文件的陣列尺寸
為確保在OpticStudio的POP工具中傳播期間對焦點附近和遠離焦點的光束進行良好采樣，請將陣列大小設置為 X=ω√πn，其中ω是束腰尺寸，n是采樣點數。
引導光束半徑
為確保ZBF文件在POP中使用正確的傳播方法，在Surface Properties>Physical Optics下將Output Pilot Radius更改為User-defined X-Radius=-4.0671和Y-Radius=0。
· 使用您的參數更新模型
根據您的設備參數更新模型的說明
幾何參數
如果要修改超透鏡的形狀，請確保更新元原子元以及完整的透鏡模擬文件。“模型”和“掃描”對象需要使用正確的參數進行更新。
展開 【經典案例欣賞5】PEC構件受力分析
項目難點：
1、鋼部件與混凝土部件之間的接觸設置；
2、翼緣間系桿的設置；
3、精細建模。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
Ansys Lumerical 2025 R1的新功能
</li></ul><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/1e751abf4b6841a2af94068276a0dada"></p><p><strong>Ansys Lumerical FDTD中的FDTD GPU仿真兼容的新功能</strong></p><p>FDTD求解器現在支持使用PEC和色散材料的GPU模擬，以及偶極子和ZBF導入源。</p><ul><li><strong>色散材料</strong>：可精確仿真CMOS圖像傳感器、OLED結構和幾乎所有的光子仿真。不再需要GPU快速模式選項。</li></ul><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/f3951230339440d3960f16638a7e2d34"></p><ul><li><strong>完美電導體(PEC)材料</strong>：適用于2D孔徑、通孔和其他金屬觸點。</li></ul><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/da6b1d4494604f42b53cdaf2160f7e45"></p><ul><li class="ql-align-justify"><strong>偶極子源</strong>：具有全向輻射模式的點源，通常用于模擬點源輻射器，如熒光分子。</li><li><strong>單頻導入源</strong>：填充了ZBF數據，用于Co-Package Optics工作流程。
展開 
基于ANSYS的PCB電磁兼容仿真案例
仿真建模
使用波端口構建完整無限寬的“地”，以此消除除了電磁耦合以外的其他電磁效應，如圖2-1所示，其主要思路如下 :
（1) 信號和電源都使用波端口創建激勵，波端口與外部PEC直接連接，使得沒有其他激勵形式的寄生效應和二次場。同時要注意，波端口寬度不要超過四分之一最大頻率波長，以消除波端口諧振的風險。
（2)地平面的每個“邊”都與邊界處的PEC相連，地平面則通過PEC延伸到無窮遠處，因此可消除平面諧振、二次場、地平面上表面電流通過平面邊沿流到下表面。
3. 設置激勵
噪聲源端口激勵電壓設置為12V，敏感源端口設置為0V，這樣可不影響觀察場仿真結果 (只改端口電壓幅度)，只是用于在觀察特定場景的場特征時起作用，如圖2-2所示。
圖2-1 設置波端口
圖2-2 勵設置端口激勵
4. 結果后處理
分析信號與電源間的耦合度，結合電場和磁場特征分析噪聲耦合機理。具體流程總結如下:
對于四端口模型，S13/S31或S24/S42可用來表征耦合度/隔離度，因此分析S參數數值及其變化趨勢即可分析出信號與電源間的相對耦合度。所有電氣數據結果(S參數)都是電磁場現象導致的，因此通過觀察電/磁場現象或電磁場的電氣結果電流/電壓特征便可以分析出具體的耦合機理。
5. 仿真結果分析
(1) 電源層和信號走線之間有地層時的噪聲耦合
電源與信號同時參考同一地層，頂層是電源層，第2層是地層，第3層是信號層，第4層是地層，電源層以第2層為參考，信號層以第2層和第4層作為參考，如圖2-3所示。
其結果分別如圖2-4至圖2-6所示。
展開 氫燃料生產技術獲突破 革新汽車行業
光電化學（PEC）水分解方法通過產生氫將輻射太陽能存儲在化學鍵中。
在2017年，國際汽車制造商豐田（Toyota）想建造一個完全可再生工廠，殼牌公司在獲得加利福尼亞州資助的情況下也與其一起建造該工廠，并且豐田Mirai 就是最早的氫燃料汽車之一。豐田宣傳氫燃料優勢很多：1. 二氧化碳零排放（只排放水）；2. 符合加州（高承載車輛）車道要求；3. 加氫只需5分鐘；4. 標配價值15,000美元的3年免費燃料。
目前，汽車制造商們正尋求研發高效且環保的氫動力汽車，與電動汽車不同，氫動力汽車加氫速度更快且續航里程更長。
[仿真分享]利用CST的RLC求解器提取IGBT的局部寄生參數
注意：如果要把IGBT模型的管腳也加入到寄生參數提取里面，那么管腳的材料不能用PEC，我這邊改成銅了。
邊界條件全部設置為電壁
選擇Sources and Loads-->RLC Node
小編這邊選擇仿真這個IGBT模塊下橋的其中一個IGBT裸die和反向續流二極管的寄生參數，如何建立Node，可以去CST官網去找方法，寫的很詳細，沒必要再講一遍。如圖，這些綠色的點就是我建立的Node，分別設置了IGBT的集電極和柵極這兩路的寄生參數提取。
在求解器設置里面設置pair，代表兩個Node的進出關系，如圖
求解得到：
IGBT上走線，包括綁定線，銅層，引腳的寄生電感和電阻如圖，這里不是任意兩個Node之間的寄生電感和電阻。
寄生電容如圖，這里仿得結果是任意兩個Node之間的寄生電容。
那么我們的RLC局部寄生參數的提取，這一小部分的仿真工作就完成了，如果要把整個IGBT的模型的寄生參數提取出來，那這個工作量是真的不小。沒有辦法只能一個一個來。九層之臺，起于壘土。
展開 [仿真分享]利用CST的RLC求解器提取IGBT的局部寄生參數
注意：如果要把IGBT模型的管腳也加入到寄生參數提取里面，那么管腳的材料不能用PEC，我這邊改成銅了。
邊界條件全部設置為電壁
選擇Sources and Loads-->RLC Node
小編這邊選擇仿真這個IGBT模塊下橋的其中一個IGBT裸die和反向續流二極管的寄生參數，如何建立Node，可以去CST官網公眾號去找方法，寫的很詳細，沒必要再講一遍。如圖，這些綠色的點就是我建立的Node，分別設置了IGBT的集電極和柵極這兩路的寄生參數提取。
在求解器設置里面設置pair，代表兩個Node的進出關系，如圖
求解得到：
IGBT上走線，包括綁定線，銅層，引腳的寄生電感和電阻如圖，這里不是任意兩個Node之間的寄生電感和電阻。
寄生電容如圖，這里仿得結果是任意兩個Node之間的寄生電容。
那么我們的RLC局部寄生參數的提取，這一小部分的仿真工作就完成了，如果要把整個IGBT的模型的寄生參數提取出來，那這個工作量是真的不小。沒有辦法只能一個一個來。九層之臺，起于壘土。
文章來源：CST電磁兼容性仿真
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