電磁場與電磁波
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-31
電磁場與電磁波的視頻教程
Workbench電磁多物理場耦合課程之“Maxwell電磁場工程應用”
平臺進行電磁產品電磁熱耦合分析； 8） 掌握Workbench平臺進行電磁產品電磁熱雙向耦合分析； 9）掌握Workbench平臺進行電磁產品電磁振動耦合分析； 10）掌握Workbench平臺進行電磁產品電磁振動噪聲耦合分析； 二、典型問題： 1） 電磁場問題類型； 2） ANSYS Maxwell各求解器的應用范圍； 3） ANSYS Maxwell電磁場分析的注意事項； 4）
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電磁場與電磁波的實例教程
場的勢·狹義相對論· 四維張量
我開始冒出這個念頭是上課聽老師講到洛侖茲規范。為什么用這個規范書上并沒有講，而是粗略地給出了與相對論原理有關。到底是何關系呢？我們學了近一個學期的電磁場，其實大部分時間是在學習如何用現成簡單的模型去解釋計算電磁場，以及和電磁場有關的各種器件的性質及運用的計算，而對電磁場的本質接觸的并不是很深。而我從中學開始就看過一些相對論的書，但是真正的理解卻談不上。所以我想去更深入地對其加以研究，以便對電磁場有一個更深的了解。下面就是這幾個星期以來我看書思考的一點點收獲。
洛侖茲條件：
在《電磁場與電磁波》的第八章天線中，為了求解激發的電磁波，需要解有源麥克斯韋方程：
求解的過程中要將E和H用位函數Φ和A替換：
得到兩個非齊次的亥姆霍茲方程：
當邊界趨于無窮遠時，這兩個方程的解即電磁場的位函數就是：
再通過位函數可以反求場量E和H。
而在用位函數進行替代的時候，考慮到A只規定了旋度，所以可有無窮多個取值，我們用洛侖茲條件對其加以限制：
場
我們看到位函數的定義顯然是兩個散度旋度分別為零的兩個量，通過這兩個量可以完全地決定電磁場這個場的的狀態。場到底是一種什么東西呢？那就先從它開始吧。從中學開始接觸電磁場，書本上說場是一種特殊的物質，物體可以通過它，不接觸就可以相互作用。場它看不見，摸不著，卻著實存在。結果我心中還是迷迷糊糊的，只是記住了書上說的那些概念和性質，而場還依然神奇。
通過我們這個學期的學習，我們知道在一個區域里每點都存在一確定的物理量，我們就可以說在這個區域里存在有某場量構成的場。這個場量可以是標量也可以是矢量。
展開 電磁仿真已廣泛應用于有線與無線通信、衛星、雷達、半導體與微波集成電路、計算機、汽車、航空航天等等領域，從毫米波電路，射頻電路封裝設計驗證，到 PCB 板，天線設計等等。電磁仿真計算在民用與軍用領域的系統設計及仿真預測等方面都發揮著越來越重要的作用。
達索系統于 2016 年先后收購德國電磁軟件 CST，及英國電磁及多物理場仿真軟件 Opera。隨著技術不斷的發展，達索系統 SIMULIA 的電磁解決方案，結合CST 成熟平臺已形成了 EMC 仿真領域中算法多、有效、精準的三維全波段電磁場仿真工具，覆蓋靜場、簡諧場、瞬態場、微波毫米場、光波直到高能帶電粒子的全電磁場頻段的時域頻域全波段仿真解決方案。客戶遍布國內外通信、電子電器、航空航天、船舶、汽車、國防等各領域。
CST 是一種高性能 3D EM 分析軟件包，用于設計、分析和優化電磁 （EM）部件及系統。
適用于整個 EM 范圍內各類應用領域的電磁場解算器全部包含在 CST 的一個用戶界面中。解算器可以結合使用以執行混合仿真，使工程師可以更靈活地利用高效、直接的方法，對包含多種部件的整個系統進行分析。與其他 SIMULIA 產品的協同設計允許將 EM 仿真集成到設計流程中，并從最早期階段開始推動開發流程順利進行。
EM 分析的常見目標包括天線及濾波器的性能和效率、電機和發電機中的電磁兼容性及干擾 （EMC/EM）、人體 EM 磁場暴露、機電效應，以及高功率設備的熱效應。
CST STUDIO SUITE 應用領域包括：
1. 微波射頻與光學（如天線設計與布局、雷達等）；
2. 電子設計/電子技術（如PCB板，線纜、封裝、連接器等）；
3. EMC/EMI （如整車電磁兼容/電磁干擾等）；
4. 近場和低頻問題（如電機、傳感器等）；
5.
展開 全波模型的仿真工作流程
與HPC計算資源結合
改進后的EM仿真方法與大規模高性能計算(HPC)充分結合，能夠實現完整PCB的全波精確度仿真。
其原理是通過電路仿真結果可以反向輸入到全波模型，以重現現實環境中的電磁場。此方法已經在現有機頂盒數字高速傳輸信道上得到驗證。
他們利用ANSYS HFSS將S參數模型轉換成類似SPICE的模型，并且鏈接到HFSS電路環境。根據相關結構、端口類型、寬帶S參數建模掃頻、網格設置以及收斂標準來定義適當的機頂盒類型與尺寸，使HFSS模型保持在可控的規模。瞬態仿真生成的眼圖和磁場與時域中的物理測量結果良好匹配。下一步是讓激勵回歸HFSS，以便重新計算EM場，這樣工程師能夠關注更重要的磁場。
采用默認設計、屏蔽和掩埋布線的平均磁場
評估合理的解決方案
工程師研究使用多種功能與物理布局方法，試圖尋求最安全合理的解決方案。他們將單元接口的轉換速率從5%提高到8%，從而進一步降低輻射電磁場；還實施了擴頻時鐘方法，在各種諧波上評估了在不同的諧波位置放置共模濾波器的效果。
展開 本書通過簡明扼要的電磁場理論、工程相關電磁參數計算方法介紹及大量的實例，詳細講述了如何利用Maxwell有限元軟件求解電氣工程、電子工程領域中的電磁場分析問題。
本書適合包括電子工程和電氣工程等電磁場應用領域的工程技術人員，大學物理學的授課教師及相關專業的本科生，電子工程和電氣工程專業的研究生與博士生閱讀參考。電磁應用領域的工程技術人員，可利用功能強大、方便易用的電場、靜磁場、渦流場、瞬態場分析模塊，分析電機、傳感器、變壓器、永磁設備、激勵器等電磁裝置的靜態、穩態、瞬態、正常工況和故障工況的特性。物理課教師和本科生，可結合電磁場理論的學習，利用Maxwell軟件提供的形象直觀的電力線分布或磁力線分布矢量圖與等位線云圖，加深對電磁場的理解。本書還可滿足電子工程、電氣工程專業的研究生與博士生從事畢業設計的需要。
Maxwell SV是Ansoft公司二維電磁場分析軟件Maxwell 2D中的最常用功能組合包，沒有節點和使用時間的限制，非常適合于二維電場、磁場的有限元分析。電氣工程師可以用該軟件來學習有關電磁部件基于電磁場的設計分析，包括電機、變壓器、電磁閥、激勵器等，下載網址為http://www.ansoft.com.cn/download.htm。
本書由中國科學院電工研究所的劉國強博士、趙凌志碩士和北京市科技情報所的蔣繼婭碩士共同執筆編寫。
最后，對ANSOFT公司對本書的大力支持表示衷心的感謝！
由于時間倉促，書中難免存在錯誤和疏漏之處，懇請讀者批評指正。
展開 這些結構產生會對汽車雷達傳感器的雷達波造成反射、折射和散射，從而導致雷達傳感器性能下降，為開發帶來挑戰。
因此如何有效減輕保險杠對雷達性能的影響也是CST仿真的一項重要任務，我們通過CST仿真改進保險杠形狀、材料和安裝角度并進行驗證，結果如下圖所示：
CST仿真驗證汽車底盤對雷達的影響
由于汽車懸掛和底盤在行駛過程中一直是處于動態變化的過程，雷達波在傳感器、底盤和保險杠之間發生的多次反射會導致目標估計不準確，進而發生誤報。
通過CST電磁仿真我們可以看到，在更陡的角度下，傳感器發射的電磁波與底盤之間的相互作用變得更加明顯。
CST混合求解方式的優勢
由于CST仿真繼承了車輛的保險杠和底盤，如果采用傳統的完整物理解算器進行仿真，雖然精度確實很高，但是網格單元達到約 30 億個，對計算機的要求很高，完成仿真可能需要半個月左右，降低了整體的開發效率。
在的CST工作室套裝中，混合功能通過合并各種求解器的優勢，在時間限制內實現精度和計算資源之間的平衡，對于復雜計算，采用混合時域求解器和 A 求解器的方法進行解算：
對于需要精確計算的部分，例如物理諧振效應，可以采取混合時域求解器。對于優先考慮速度而不是精度的部分，比如底盤中無需那么精確求解的部分，我們可以采取A 求解器，這種混合方法有效地結合了兩種方法的優點，提供了兩全其美的效果。
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comsol電磁場仿真3天前
comsol電磁仿真，使用mef場，根據趨膚效應，在試樣裂紋兩側施加恒流交流電，測量裂紋兩側的電壓值。但是不知道問題出現在哪里，得到的電壓值數量級是e11級數。會是因為什么原因？
1.三維電磁感應加熱（附帶完整計算命令流及注釋說明）2.鋼球的淬火（附帶完整計算命令流及注釋說明）3.二維靜態磁場分析（附帶完整計算命令流及注釋說明）。
三維電磁感應加熱---感應加熱的激勵源為365000HZ的交流電，線圈電流密度為2.04e8A/m^2，線圈和管子的幾何模型如下圖所示：
鋼球的淬火---淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然后快速冷卻的一種熱處理工藝方法
本案例為獨立接觸孔的模擬，如下所示：
在布局中文件layout.jcm中定義的幾何設置，給定的平行四邊形定義了掩模上邊長為280nm的孔洞大小。由于這種模式建模時定義為孤立的，它在橫向上被吸收掩模材料包圍。在JCMsuite中，通過定義一個圍繞幾何單元的ConvexHull，可以方便地建立這個結構。這將自動建立一個ConvexHull與封閉模式的最小距離偏移。對于ConvexHull其域名
摘要
平面波對于任意半徑和折射率的球形粒子的吸收和散射問題，米氏解是嚴格的麥克斯韋求解器。其得到的散射效應十分依賴于粒子的大小。根據其特性，散射可以分為瑞利散射、米氏散射和幾何光學散射。VirtualLab Fusion中包含了完整的米氏解。該案例研究了不同半徑的球形粒子散射。
模擬任務
摘要
電磁場和光的波長尺度的納米結構的相互作用必須使用嚴格的Maxwell求解器進行研究。通過將完美匹配層（PML）技術與傅立葉模態方法（FMM）相結合，可以在VirtualLab Fusion中對非周期性納米結構進行建模。本示例研究了聚焦高斯光束和具有不同直徑的納米圓柱體之間的相互作用，并且圖示出了偏振相關效應。
在物理光學中，我們使用麥克斯韋方程組處理電磁場。為了快速求解該方程組，我們將不同的麥克斯韋算子結合在一個非序列場追跡概念中。進一步的，快速物理光學概念的支柱是：（1）盡可能在k域求解麥克斯韋方程組。（2）根據處于哪一個場域，使用常規或幾何傅里葉變換，選擇k域或空間域。（3）通過所謂的雙向算子仿真光學組件的效應。（4）幾何雙向算子的引入。這些概念的結合產生了一種物理光學理論
本文介紹了模擬光在均勻介質中傳播的四種快速而嚴格的方法。結果表明，在自由空間傳播中，對光滑強相位項的解析處理在減少計算量方面是非常有效的。因此，在不限制快速傅里葉變換算法應用的情況下，我們重新設計了平面波角譜（SPW）算子來處理線性、球形和一般光滑相位項。特別是對于非傍軸場傳播，所提出的技術可以顯著地減少所需的采樣點數量。數值結果表明了新方法的有效性和準確性。
一.文章介紹
摘要
孔徑衍射（通常被理解為使光束尺寸變大的有害效應）可在適當的配置中對光進行聚焦。 遵循M. De, et al., Appl. Opt. 7, 483-488 (1968), and J. W. Y. Lit, et al., J. Opt. Soc. Am. 59, 559-567 (1969)的理論，我們通過VirtualLab Fusion靈活的傅立葉變換設置演示了這種效果
10月14日，Ansys官方『手機電磁場仿真痛點剖析與效率精進策略』研討會為您展開講解高精度PI、LPDDR5、大電流磁場、FPC等極具挑戰性的痛點場景及解決方案，感興趣的下滑預約學習??
時間：10月14日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：
在芯片性能持續攀升、功能日益繁雜的當下，手機的SI、PI、EMC仿真在精度和速度層面面臨著更為嚴苛的要求
電磁場的高效半解析傳播技術7個月前
在光場追跡法中，光在線性、均勻和各向同性介質中快速而精確的傳播是由諧波場的概念處理的。結果表明，任何電磁場都可以分解為一組諧波場[8,9]。在空間頻率域中，以特定角頻率ω0振蕩的單次諧波場定義為
二.均勻介質中的場追跡
