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電磁仿真已廣泛應(yīng)用于有線與無(wú)線通信、衛(wèi)星、雷達(dá)、半導(dǎo)體與微波集成電路、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)、航空航天等等領(lǐng)域，從毫米波電路，射頻電路封裝設(shè)計(jì)驗(yàn)證，到 PCB 板，天線設(shè)計(jì)等等。電磁仿真計(jì)算在民用與軍用領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真預(yù)測(cè)等方面都發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。達(dá)索系統(tǒng)于 2016 年先后收購(gòu)德國(guó)電磁軟件 CST，及英國(guó)電磁及多物理場(chǎng)仿真軟件 Opera。

達(dá)索Simulia品牌旗下的CST工作室套裝，是用于設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化電磁系統(tǒng)的完備工具，被世界各地杰出的工程師和公司所廣泛采用。CST產(chǎn)品的三大支柱是精度、速度和易用性。達(dá)索系統(tǒng)SIMULIA旗下的CST軟件是一款專注于3D電磁場(chǎng)仿真、并提供電路、熱及結(jié)構(gòu)應(yīng)力協(xié)同仿真的設(shè)計(jì)軟件，提供完備的時(shí)域和頻域全波電磁算法和高頻算法。

對(duì)于高頻電磁場(chǎng)問(wèn)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(guò)程為例，使用了兩種不同的方法對(duì)其進(jìn)行求解，并根據(jù)仿真結(jié)果闡釋了“電磁波，頻域”接口與“電磁波，波束包絡(luò)”接口在實(shí)際應(yīng)用中的差異和各自的優(yōu)勢(shì)。在兩個(gè)電磁接口中對(duì)自由空間剖分網(wǎng)格上文的兩個(gè)接口均可求解頻域麥克斯韋方程，但二者的實(shí)現(xiàn)方式略有不同。

多年來(lái)長(zhǎng)期從事多物理場(chǎng)仿真工作研究，在模擬電磁效應(yīng)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、聲學(xué)振動(dòng)、流體流動(dòng)、傳熱傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)等多物理場(chǎng)協(xié)同仿真領(lǐng)域積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，主持多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目和企業(yè)合作研發(fā)工程項(xiàng)目，擁有豐富的科研及工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、資深的技術(shù)底蘊(yùn)和專業(yè)背景。擁有多項(xiàng)國(guó)家專利。長(zhǎng)期為中國(guó)核物理研究院、中科院等各大研究所提供技術(shù)支持和項(xiàng)目咨詢，并多次到北航、電子科大、山東大學(xué)等高校進(jìn)行多物理場(chǎng)仿真培訓(xùn)。

本文，我們來(lái)探討一個(gè)之前的文章模擬射頻加熱的 5 種方法中使用過(guò)的示例：對(duì)插入充滿有損電介質(zhì)材料樣品的金屬空腔中的同軸電纜進(jìn)行頻域激勵(lì)。我們將使用相同的系統(tǒng)，在同軸電纜上施加各種類型的瞬態(tài)信號(hào)，并對(duì)使用電流物理場(chǎng)接口和電磁波，瞬態(tài)物理場(chǎng)接口計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，主要是比較在計(jì)算材料內(nèi)部的總損耗。

我們可以使用 COMSOL Multiphysics 的附加產(chǎn)品—— RF 模塊或波動(dòng)光學(xué)模塊中的特征：用于二維或二維軸對(duì)稱幾何結(jié)構(gòu)的電磁波、頻域 多物理場(chǎng)接口和模式分析 研究進(jìn)行模式分析。圖1. COMSOL ? 中光波導(dǎo)的模式分析。電磁波，頻域多物理場(chǎng)接口的 設(shè)置窗口中的 方程部分顯示了這類研究的描述。

為了獲取兩個(gè)端口上的模態(tài)場(chǎng)，分別添加了兩個(gè)邊界模式分析 研究步驟和一個(gè)頻域 研究步驟。 在左右邊界分別施加了兩個(gè)端口，用于表面等離激元的激勵(lì)和終止。為了獲取端口上的模態(tài)場(chǎng)，在 頻域 研究步驟之前添加了兩個(gè)邊界模式分析研究步驟。運(yùn)行模擬后，我們可以很容易地看到的表面等離激元傳播。

3.6 Sonnet是一種基于矩量法的電磁仿真軟件，提供面向3D平面高頻電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及在微波、毫米波領(lǐng)域和電磁兼容/電磁干擾設(shè)計(jì)的EDA工具。SonnetTM應(yīng)用于平面高頻電磁場(chǎng)分析，頻率從1MHz到幾千GHz。

請(qǐng)注意，發(fā)射器是一個(gè)微帶貼片天線，在電磁波，頻域3：Tx 和 Rx 天線 (emw3) 接口（也稱為 emw3 接口）中，使用集總端口1 電壓激勵(lì)。接收器是一個(gè)八木-宇田天線，在emw3 接口中使用無(wú)激勵(lì)的集總端口2。圖2. 使用電場(chǎng)耦合多物理場(chǎng)接口耦合emw3 和 embe 接口。

支持電磁仿真計(jì)算：HFSS、FEKO支持多物理場(chǎng)耦合：Comsol Multiphysics （一）仿真計(jì)算工作站硬件配置推薦硬件配置分類：（1）超頻型：具備【多核】+【超頻】計(jì)算架構(gòu)，滿足小規(guī)模仿真計(jì)算（2）增強(qiáng)型：配置雙Xeon處理器（更多核數(shù)）+16通道帶寬，滿足中等規(guī)模仿真計(jì)算（3）完美高速型：4顆Xeon第三代處理器+最大內(nèi)存帶寬，與雙xeon

<p>電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)動(dòng)能殺傷武器。

麥克斯韋方程組的微分形式 二、光器件仿真原理 從本質(zhì)上看，仿真光器件就是計(jì)算得出光場(chǎng)（電磁場(chǎng)）在器件和周?chē)h(huán)境中如何分布，以及如何隨時(shí)間變化。當(dāng)電磁場(chǎng)隨時(shí)間呈正弦變化且振幅不變時(shí)，我們稱之為頻域分析。當(dāng)電磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化非正弦，例如是方波、三角波或高斯波時(shí)，稱作瞬態(tài)分析。這兩種分析所求解的偏微分方程不同，但都是由麥克斯韋方程組推導(dǎo)得到。

</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;此次采用Comsol制作了三相變壓器 電磁、熱、固、噪聲多物理場(chǎng)耦合模型，分析三相變壓器在多次諧波工況下的表現(xiàn)。

為了解決電磁問(wèn)題，我們的想法是在時(shí)間和空間上使用中心差分近似來(lái)離散麥克斯韋方程組。 FDTD 技術(shù)首先由 KS Yee 通過(guò) Yee 離散方案引入計(jì)算電磁學(xué)中。在 Yee 開(kāi)發(fā)的方案中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量在 3 維 (3D) 空間和時(shí)間中交錯(cuò)。在所形成的3D空間中，物理電磁波傳播由法拉第定律和安培定律等值線的互連陣列來(lái)表示。