電磁散射仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
電磁散射仿真的視頻教程
Altair（Feko+newFASANT）RCS仿真技術與應用網絡研討會
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電磁檢測與仿真系列課-02-電磁角度傳感器原理與仿真
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深入剖析Maxwell電磁-結構耦合的精度問題-電磁仿真教程【搞仿真的晴博】
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電磁散射仿真的實例教程
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
散射分類
非吸收球形的散射（摻雜硅）
吸收球形的散射（金）
在VirtualLab Fusion中查看
VirtualLab Fusion技術
文件信息
展開 目標的雷達散射截面（RCS）是評判目標電磁隱身特性的一個重要指標，快速精確的目標RCS分析對于隱身設計人員具有重要的指導意義，尤其是飛機、導彈、艦船等的雷達目標特性分析引起了世界各國的高度重視。飛機、導彈、艦船等軍用目標，它們的電尺寸往往非常巨大，因此分析其電磁散射特性對一般軟件是一個巨大的挑戰。
針對不同類型RCS的解決方案
待分析RCS問題的電尺寸和模型復雜度不同，FEKO提供的處理方法也有所不同，這樣做的好處是在精度、速度之間取得最佳折衷。對于電大尺寸和超電大尺寸的金屬、介質或金屬/介質混合等目標體，在硬件資源滿足要求的情況下，首選MLFMM和FEM/MLFMM方法來精確求解。
電小尺寸目標的RCS分析
對于電小尺寸目標的RCS分析，FEKO采用嚴格的求解方法——矩量法，可以進行最精確的分析，也可以采用有限元FEM法和MoM/FEM混合法。圖2.1、圖2.2是業界公認的金屬體RCS的Benchmark，分別給出了金屬球和黃銅帶的RCS分析結果，從圖中我們可以看出FEKO分析結果與精確解完全一致。因此對于電小尺寸的目標RCS，FEKO可以獲得非常精確的結果。
電大尺寸目標的RCS分析
對于電大尺度目標體的RCS分析，FEKO提供了兩種可選的方法：
a）首選MoM和MLFMM方法：耗費計算資源，但是能得到精確結果。
b）選擇高頻PO和RL-GO算法：計算快速、占用計算資源小，在某些角度、對于細節變化劇烈的模型精度欠佳。
展開 摘要本文介紹了基于譜的粗糙面Ｍｃ模擬方法和表征粗糙面的統計參量，概述了處理粗糙面電磁散射問題的三種近似方法：基爾霍夫法、微擾法和雙尺度法。討論了基于矩量法的粗糙面電磁散射數值方法：前后向迭代和小波矩量法。首先分別計算了基于ＰＭ譜和Ｇａｕｓｓ譜粗糙海面的前后向迭代電磁散射解。然后，分別用直接小波展開和小波變換的日樣條小波Ｇａｌｅｒｋｉｎ矩量法，計算了基于Ｇａｕｓｓ譜Ｍｃ模擬的粗糙面上的后向電磁散射，并將來自Ｇａｕｓｓ譜粗糙面的ＦＢＭ解和ＷＭＯＭ解分別與有關文獻作了比較，結果和文獻吻合的很好。同時比較了Ｂ樣條基和Ｈａａｒ小波基的伽略金矩量解，它們的值也吻合的很好。本文最后研究了后向雜波對方位角和風速的依賴關系。同時用修正的雙尺度法研究了Ｋｕ波段、基于Ｆｕｎｇ譜的二維時變動態粗糙海面的后向電磁散射，獲得了海雜波的時序信號，估計Ｒａｙｌｅｉｇｈ、Ｌｏｇｎｏｒｍａｌ和Ｗｅｉｂｕｌｌ三種典型統計分布模型的參數，得到了后向雜波系數的最佳統計分布模型。
粗糙海面電磁散射的數值分析.pdf
展開 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
散射分類
非吸收球形的散射（摻雜硅）
吸收球形的散射（金）
在VirtualLab Fusion中查看
VirtualLab Fusion技術
文件信息
展開 -計算特點:
計算密度極高: 這是所有仿真中計算最密集的領域之一。詳細的化學反應機理可能包含數千個反應，在每個網格單元、每個時間步都需要計算。強耦合性: 流場、溫度場、化學組分場相互影響，求解過程復雜且收斂困難。時間步長小: 為捕捉火焰鋒面，需要極小的時間步長，導致總計算步數巨大。
-計算平臺:
CPU多核計算(傳統基石): 傳統上，這類問題運行在大型CPU計算集群上，通過MPI并行。GPU計算(前沿方向): GPU為燃燒仿真帶來了革命性變化。CONVERGE 求解器是GPU加速的典范。GPU可以極大地加速化學反應源項的計算和線性求解器，使得在桌面工作站上進行高保真燃燒模擬成為可能。CPU單核計算(不適用): 計算量太大，單核無法勝任。
4. 電磁散射（隱身）
-涉及算法:
核心算法: 矩量法、時域有限差分法、有限元法。MoM: 非常適合計算電大尺寸開放目標的散射問題，但會產生稠密矩陣，內存和計算量巨大。FDTD: 在時域直接求解麥克斯韋方程組，一次計算可獲得寬頻帶響應，算法本身具有天然的并行性。
-計算特點:
MoM: 內存瓶頸和計算瓶頸并存。稠密矩陣的存儲和求逆是主要挑戰。FDTD: 高度并行。每個網格點的電場和磁場更新只依賴于鄰近點，與CFD中的顯式算法類似。頻率掃描: 通常需要在很寬的頻率范圍內進行計算，可以并行化。
-計算平臺:
GPU計算(絕對優勢): 無論是FDTD的網格更新，還是MoM的矩陣向量乘法，都非常適合GPU的并行架構。GPU加速可以將仿真時間從數周縮短到數小時。專業電磁軟件如 FEKO, CST Studio Suite, XFDTD 都有強大的GPU支持。CPU多核計算(傳統方案): 在GPU普及前，主要依賴CPU多核和分布式計算集群。
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依托統一的設計平臺，Ansys 電磁解決方案以高保真的仿真能力幫助企業降低測試成本，并實現從組件到系統級的整體優化，加速先進電子產品創新。在2026 R1 新版本中多項功能升級：全新 PI 求解器、更強大的HFSS/Q3D/SIwave 工作流與網格能力，以及 Maxwell、Motor-CAD、Icepak 在效率、精度與系統級分析上的全面增強。
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基于FDTD腳本驅動的全流程：微型球體聚合空心球殼nanojet建模、散射光場及散射效率曲線繪制實踐
焚天神劍
關鍵詞：FDTD腳本編碼，全流程，異型球體建模，nanojet散射，散射效率曲線
本設計運用FDTD腳本全流程，針對微型球體聚合的空心球殼nanojet展開深入探究。從建模著手，精心調試各項參數，成功搭建出精準且完善的模型，精準復現了空心球殼的結構特征。在散射光場模擬環節，其呈現效果與預期幾近一致
在當今快速發展的電子和通信行業，精確的電磁仿真已成為產品設計與優化的核心環節。無論是5G天線、汽車雷達還是航空航天系統，工程師們都需要可靠的工具來預測和優化電磁性能。Altair Feko 正是為此而生的行業領先解決方案，它通過全面的電磁場仿真與優化功能，幫助企業在產品開發階段節省成本、縮短周期并提升性能。
Altair Feko的核心優勢
1. 全面的求解器技術
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
功率電感器是許多低頻功率應用的核心部分，例如，它們用于開關電源和 DC-DC 轉換
器。電感器與特定頻率下工作的大功率半導體開關結合使用，可提高或降低輸出電壓。
相對較低的電壓和較高的功耗對電源的設計提出了很高的要求，尤其是對電感器的要
求很高，設計電感器時必須考慮開關頻率、額定電流和高溫環境。
功率電感器通常有一個磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時降低了對高
飛行器氣動設計、結構強度與疲勞、燃燒與傳熱、電磁散射（隱身）、軌道動力學直接觸及了航空航天領域仿真的技術核心。作為UltraLAB圖形工作站的廠商，精準把握這些算法的計算特性，是為客戶提供最優硬件解決方案的關鍵。
我將為您逐一解析這五大航空航天仿真領域。
核心結論速覽表
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
全文內容選自 Altair 區域技術交流會西南站
中國汽車工程研究院股份有限公司高級工程師
黎小姣 演講
在汽車智能化、電動化持續演進的背景下，電磁兼容（EMC）問題日益成為影響車輛安全性和可靠性的重要因素。中國汽車工程研究院股份有限公司（簡稱：中國汽研）在整車及零部件 EMC 仿真方面持續深入探索，并在 Altair 區域技術交流會-西南站系統分享了 EMC
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