高頻電磁應用的案例
Ansys高頻電磁應用領域及案例（下篇）
HFSS作為Ansys電磁兼容仿真方案中的高頻三維結構核心求解工具，具有舉足輕重的作用，可應用于板級及系統級，尤其是涉及到射頻和環境的無線系統與全平臺集成的仿真場景當中，其中天線與PCB等問題，前面已經有較為詳細的描述。
射頻干擾RFI
-汽車、飛機、手機等搭載多通信系統的射頻干擾仿真
-無線倉庫的射頻干擾仿真
人體的電磁暴露
-高精度EM 仿真提供E和H場值
-頻率相關的介電常數
-人體模型與電磁場強度的限值進行比較
-變電站和高壓線路
-無線通信設備的SAR
-船舶飛機和平臺的EEE和輻射危險
-HERO,HERP.HERF、HERA
全平臺電磁仿真
雷擊與放電區域
高強度瞬態電磁場對電子設備的損害是致命的，典型的高強度電磁脈沖干擾包括雷擊，EMP，HEMP，ESD，以及HIRF高強度輻射場(High Intensity Raidated Field)但系統受高強度電磁場干擾或雷擊ESD等影響時，設計者必須保護系統或敏感設備不受損壞，且具備保持正常工作的能力。Ansys仿真軟件可以從時域頻域兩方面模擬HIRF和雷擊等瞬態強電磁脈沖的影響，幫助設計者定位HIRF和雷擊發生的熱點，查看HIRF和雷擊之后的放電路徑，并通過混合算法，對超大物體如航母等進行三維電磁分析。
用Q3D尋找人手和手機的模型中可能放電的熱點區域，Q3D中分析得到的電荷密度(絕對值)分布。
雷擊放電路徑與間接效應
場景分析
RS232接口電路，在核爆脈沖作用下，內部電路信號波形的干擾情況仿真。
展開 Ansys高頻電磁應用領域及案例（中篇）
相控陣天線設計
HFSS軟件針對現代相控陣天線的設計需求，提供了從模塊到整機系統的設計平臺，可實現電磁場一電路一電磁場的閉環仿真，有效地幫助工程師攻克相控陣天線在系統集成方面的設計難題。
陣面設計
單元法：Floquet端口配合周期性邊界對周期性結構進行電磁分析的方法稱為單元法，可作為相控陣設計中，評估陣中單元性能的有效方法，它不僅能快速發現陣列的掃描盲區，還能提供多種分析手段，幫助設計者對掃描盲區的產生原因做出準確的判斷。
有限大陣(Finite ArrayDDM)：是HFSS獨有的一種基于單元法模型和區域分解法的高效大規模陣列天線仿真方法。這種方法與全陣建模求解同樣精確，并且建模求解都更加快速。
三維部件有限大陣(3DComp DDM)：基于三維部件的有限大陣列仿真方法是Anys HFSS 2019 R3中新引入的一種的基于迭代域分解的陣列仿真技術，可用于對具有不相同單元的有限周期結構進行建模仿真。
陣列與前端饋電系統協同設計
HFSS場路協同仿真方法通過電路和電磁場的動態鏈接與激勵推送，可以實現在電路仿真器中，將天線模型與饋電網絡仿真結合起來協同設計，仿真并優化駐波特性，進行匹配設計。這樣，不僅可以大大提高設計效率，充分考慮結構中的電磁場細節，直接獲得整個饋電系統優化的性能指標，而且避免了在設計中對單個部件過高的指標要求，可以方便地獲得整個系統最優化的性能。
利用HFSS場路協同設計功能，將周期性邊界條件仿真的陣中單元特性與饋電網絡在Circuit中組裝在一起，考慮天線單元之間的耦合特性和饋電網絡的寄生效應情況下，進行匹配設計饋電網絡和陣列天線的協同仿真。
展開 Ansys高頻電磁應用領域及案例（上篇）
高頻/高速器件設計
在通信、電子及數字領域，高頻設計需要特別關注和用專門的工具去正確的區分和處理各種電磁效應。這正是HFSS成為微波/射頻和高速器件設計的黃金標準的原因。對于三維高頻微波器件，例如波導、濾波器、耦合器、鐵氧體器件或者腔體，HFSS可以提取S參數、優化性能指標及考慮生產加工的容差設計。
IC、封裝、PCB
RFIC和SoC設計中的電磁(EM)分析
對于5G，射頻前端電路、高性能基準振蕩器和相關互聯必須經過正確設計，才能確保在6GHz乃至毫米波頻可靠運行。片上混合信號組件受電磁效應影響，其設計應考慮各種高靈敏度混合信號電路模塊間的自耦合和交叉耦合。仔細檢查布局、寄生電感和電容、襯底建模和走線電阻是實現可靠性的關鍵。為了建模DC直至毫米波頻段的電磁效應，需要對布局進行特殊處理。Ansys可提供多種用于片上結構的高級電磁仿真技術。Ansys HFSS 是有限元方法(FEM)抽取器的行業標桿，有經驗的工程師將它用于技術探索和簽核驗證。
PCB板級和組件級電磁建模
精確模擬整個PCB板和封裝，解決EMI問題
-S參數和寄生參數提取
-檢查PCB的EMI設計規則
-濾波元件的電路分析
天線設計
天線饋電結構設計
對包含功分器、環形器、隔離器、濾波器等器件在內的饋電結構進行整體仿真設計
仿真屏蔽腔對饋電結構的影響
天線設計
振子天線：一般指直線形的單極或偶極天線，或者由單極、偶極振子組合成的復雜天線，如典型的八木宇田天線。
展開 CAE在連接器高頻電磁分析中的應用
以下為（元王）有限元科技為某連接器產品電氣性能優化，做的高頻仿真分析案例。
電磁仿真分析背景
該連接器產品需要CAE仿真技術進行優化，將產品TDR從原有的89~128歐改善到90~110歐，盡量在結構約束范圍內優化。
CAE仿真模型
仿真條件說明
信號上升時間（Rise Time:ps，20-80%）
87.5ps
差分阻抗
100 ?
應用軟件
HFSS
仿真方案及結果
方案一：只修改結構（6,7,14位置受到修改約束），不改變原始材料，優化后效果不明顯。TDR從89~128歐改善到93.5~120歐，但依然沒達標（標準限制為90~110歐）。
方案二：修改材料和結構（6,7,14位置受到修改約束），優化后效果明顯。TDR從89~128歐改善到95~110歐，已經達標（標準限制為90~110歐）。
方案三：修改材料和結構（結構不受6,7,14位置約束），優化后效果明顯。TDR從89~128歐改善到94~109歐，已經達標（標準限制為90~110歐）；
結果匯總：
方案一：只修改結構（結構受表格約束），不改變原始材料，優化后效果不明顯。TDR從89~128歐改善到93.5~120歐，但依然沒達標（標準限制為90~110歐）；
方案二：修改材料和結構（結構受表格約束），優化后效果明顯。TDR從89~128歐改善到95~110歐，已經達標（標準限制為90~110歐）。但材料價格較貴；
方案三：修改材料和結構（結構不受表格約束），優化后效果明顯。TDR從89~128歐改善到94~109歐，已經達標（標準限制為90~110歐）；
1.在0~5GHZ內，差分插入損耗PASS。
展開 
6/16 | HFSS技術突破與應用場景更新——高頻電磁兼容
利用現代仿真技術可以讓設計人員提前發現產品潛在的電磁兼容性問題，減少測試次數和迭代周期，滿足產品的合規性，最終實現降低研發成本。
本次線上技術交流將給大家介紹全新版本HFSS在系統級EMI/EMC方面的仿真應用，主要包括：電大平臺場景多射頻系統的干擾問題、人體的電磁暴露問題 、HIRF/EMP等全系統電磁兼容問題。
【6月27-30日 北京】HFSS高頻電磁場仿真基礎工程應用
背景
微波技術廣泛應用于網絡設備與寬帶部件、雷達、通信、電磁兼容、微波能等領域。微波工程的分析和設計工作具有很大的難度，傳統的解析分析方法只能解決一些簡單問題，對于電磁系統高度復雜的微波工程問題，往往采用近似分析和實驗驗證，這使得設計工作通常需要經過反復的設計、加工、調試過程才能得到令人滿意的結果。為了精度和開發周期，我們一般借用微波EDA軟件進行微波相關工程設計開發。
經過二十多年的發展，HFSS以其無以倫比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，方便易用的操作界面，穩定成熟的自適應網格剖分技術使其成為高頻結構設計的首選工具和行業標準，已經廣泛地應用于航空、航天、電子、半導體、計算機、網絡、傳播、通信等多個領域，幫助工程師們高效地設計各種高頻結構和程序，包括:射頻和微波部件、天線和天線陣及天線罩，高速互連結構、電真空器件，研究目標特性和系統/部件的電磁兼容/電磁干擾特性，從而降低設計成本和素材，減少設計周期，增強競爭力。特舉辦“HFSS高頻電磁場仿真基礎工程應用”培訓。 詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間：2019年6月27日-6月30日（第一天報到，授課3天）
地點：北京
主講專家
該課程講師，長期從事電磁工程分析工作，具有10年的軟件使用經驗，有比較扎實的電磁理論知識，善于結合理論與數值計算解決電磁相關問題，熟悉微波、天線、射頻、EMI、EMC等電磁方向數值計算；熟練掌握ANSYS HFSS、Designer、Q3D Extractor等電磁仿真軟件，有微帶天線、RFID、功率轉換器等產品項目開發經驗。培訓學員上千人。
內容大綱
報名費用
標準費用：3980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 30年間高頻電磁仿真創新歷程
現任Ansys中國高頻產品線技術經理，負責高頻行業技術開發和管理工作，對Ansys電磁產品，多物理場耦合產品，Ansys平臺方案等有關產品及方案應用有全面的了解和經驗。
30年間高頻電磁仿真創新歷程
電磁仿真軟件仍在持續發展，確保其有能力應對當前的大規模仿真挑戰。
本文原刊登于semiengineering.com：《Innovations In High-Frequency Electromagnetic Simulation》
作者：Rick Petersson | Ansys研發總監
編輯整理：趙陽 | Ansys中國技術支持工程師
高頻電磁仿真已經從“哇，我可以看見電磁場的行為了”發展到需要了解各種電磁場如何在大型復雜系統中的相互作用。在此期間，我正好曾擔任研發工程師，負責管理一個研發各種求解器的技術團隊。隨著電子產品越來越普及并且復雜程度日益增加，我們也面臨著諸多挑戰。
為滿足市場需求，需要快速獲得準確結果。最大的困難是獲得大型系統設計的初始有限元（FEM）網格剖分所需的時間。于是，我們推出了HFSS網格融合功能（HFSS Mesh Fusion），它可以通過對設計中某個部分進行單獨地網格剖分，來實現對大規模系統的分析。采用HFSS網格融合功能，使網格剖分的速度更快和更可靠，能在過去失效的情況下順利完成網格剖分。
利用電磁仿真實現創新
網格融合是電磁仿真軟件創新的最新功能。
展開 30年間高頻電磁仿真創新歷程
高頻電磁仿真已經從“哇，我可以看見電磁場的行為了”發展到需要了解各種電磁場如何在大型復雜系統中的相互作用。在此期間，我正好曾擔任研發工程師，負責管理一個研發各種求解器的技術團隊。隨著電子產品越來越普及并且復雜程度日益增加，我們也面臨著諸多挑戰。
為滿足市場需求，需要快速獲得準確結果。最大的困難是獲得大型系統設計的初始有限元（FEM）網格剖分所需的時間。于是，我們推出了HFSS網格融合功能（HFSS Mesh Fusion），它可以通過對設計中某個部分進行單獨地網格剖分，來實現對大規模系統的分析。采用HFSS網格融合功能，使網格剖分的速度更快和更可靠，能在過去失效的情況下順利完成網格剖分。
利用電磁仿真實現創新
網格融合是電磁仿真軟件創新的最新功能。在我加入Ansys之前，也即Ansoft被Ansys收購之前，在1989年首次發布的HFSS版本中已包含基于物理的自適應網格剖分、矢量基函數和超限元法等關鍵功能。Ansoft創始人Zoltan Cendes（2008年被Ansys收購）是這些早期重要功能背后的主要推手。他是開發矢量基函數的領先者，這是高頻FEM的基礎，正如他在論文《三維磁場計算的新矢量有限元法》中所描述的那樣。在此之前，無法通過使用FEM為電磁分析提供可靠準確的結果。
一旦存在上面所述的可能性，下一個難題就是效率。例如，在2007年我們就采用層級化矢量基函數來更好的定義迭代求解器，可在整個計算域內使用不同的多項式階，也稱為混合階基函數。混合階提供了一種更有效地建模場的方法，即在場穩定的區域使用低階近似，而在更復雜的場模式區域使用高階近似。結合基于物理的網格自適應算法，自動確定網格的階分布。
展開 使用 2 種不同的方法求解高頻電磁場問題
對于高頻電磁場問題，選擇適合的模擬方法是十分重要的。在這篇文章中，我們以空氣中平面波入射到介電板這一過程為例，使用了兩種不同的方法對其進行求解，并根據仿真結果闡釋了“電磁波，頻域”接口與“電磁波，波束包絡”接口在實際應用中的差異和各自的優勢。
在兩個電磁接口中對自由空間剖分網格
上文的兩個接口均可求解頻域麥克斯韋方程，但二者的實現方式略有不同。RF 模塊和“波動光學”模塊均包含了“電磁波，頻域”接口，該接口可用于直接求解仿真模型中各處的復雜電場。而“電磁波，波束包絡”接口只能從“波動光學模塊”打開，可求解給定波矢的電場復包絡。在下文中，我們將“電磁波，頻域”接口簡稱為“全波”仿真，將“電磁波，波束包絡”接口簡稱為“波束包絡”仿真。
為了區分“全波”仿真與“波束包絡”仿真之間的差異，我們首先來討論一個普通示例：在自由空間內傳播的平面波（如下圖所示），然后我們會將從示例中學到的知識應用到介電板案例中。
原理圖展示了在自由空間內傳播的平面波，其中紅色、綠色和藍色分別表示電場、磁場和波印廷矢量。
要正確計算“全波”仿真結果的諧波性質，所使用的網格必須比場內的振蕩更加精細。兩篇關于求解電磁波問題和模擬相關材料的文章對仿真工具的話題進行了深入探討。對于“全波”仿真而言，為了模擬平面波在自由空間中的傳播，網格單元的數量需要隨研究的自由空間域的大小而變化，那么“波束包絡”仿真是什么情況呢？
“波束包絡”方法尤其適用于那些波矢 k 為已知量的模型。從實踐的角度來看，這意味著我們要使用“擬設” 對場進行求解。請注意，擬設中唯一的未知量是包絡函數 。正是因為要對包絡函數剖分網格才能獲取完整的解，所以軟件才會將這個接口命名為“波束包絡”。在自由空間中的平面波案例中，擬設的形式與解析解完全吻合。
展開 ANSYS90高頻電磁場指南Guide.
ANSYS90高頻電磁場指南Guide.part1.rar
ANSYS90高頻電磁場指南Guide.part1.rar
ANSYS90高頻電磁場指南Guide.part2.rar
流體（傳熱方向）仿真工程師與高頻電磁仿真工程師招聘
仿真工程師JD流體方向.docx
仿真工程師JD高頻電磁方向.docx
德力西電氣有限公司因業務發展需要，招聘流體（傳熱方向）仿真工程師與高頻仿真工程師（擅長EMI、EMC分析）。公司的業務為低壓電器，具體要求請看附件。有意者請聯系，手機號碼：15869380536，郵件：yifeng.yuan@delixi-electric.com，
ANSYS9.0指南：高頻電磁場分析
ANSYS9.0指南：高頻電磁場分析
需要的請下載ok
ANSYS High-Frequency Electromagnetic Analysis Guide.part1.rar
ANSYS High-Frequency Electromagnetic Analysis Guide.part2.rar
高頻電磁場分析.part1.rar
Altair收購newFASANT， 進一步擴展其高頻電磁產品組合
本次收購進一步鞏固了Altair 在高頻電磁領域的世界領先地位。高頻電磁學是一項關鍵技術，可支持物聯網（IoT）、蜂窩網絡、移動電話和連接設備、車車通信（V2V）、雷達和無線電等先進數字通信領域。
Altair 官網：www.altair.com.cn
郵箱：info@altair.com.cn
技術服務熱線：400 619 6186
技術博客：blog@altair.com.cn
Comsol的爪型針高頻電磁消融腫瘤仿真分析 ￥2500
本例通過插入高頻（240kHz-480kHz）的通電六臂式電探針來實現局部加熱，這種情況下，會在“電流”接口中使用電場方程，并且本例將這些方程耦合到生物熱方程，生物熱方程模擬組織中的溫度場。電場產生的熱源也稱為電阻加熱或焦耳熱。
主要用于：肝、肺腫瘤的消融治療，包括不同的爪針直徑、不同的工作長度、不同的套管外徑。醫生可根據腫瘤大小選擇不同的爪針直徑，根據腫瘤深淺選擇不同工作長度，根據可承受的創傷大小選擇不同套管外徑。
此次借助comsol的生物模塊和電熱模塊進行爪型消融針仿真：
消融過程的動圖
俯視圖展示：
爪型針電勢分布
爪型針焦耳能量分布
消融區域等效球徑隨時間變化
有興趣的可以加我，歡迎交流。
展開 