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二、伏圖高頻電磁場(chǎng)分析功能介紹云道智造通用多物理場(chǎng)仿真PaaS平臺(tái)伏圖（Simdroid）具備完備的高頻電磁場(chǎng)分析功能，支持多物理場(chǎng)耦合仿真，為仿真工作者提供前處理、求解分析和后處理工具。功能特點(diǎn)1.靈活的四面體網(wǎng)格剖分提供靈活的四面體網(wǎng)格剖分功能，包括單體剖分和整體剖分兩種模式，支持對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行加密剖分。

將HFSS網(wǎng)格融合功能設(shè)計(jì)用于處理大型系統(tǒng)，用戶就無需再為獲得可靠的仿真結(jié)果而做出妥協(xié)。所有這些進(jìn)步，加上HPC和云計(jì)算的發(fā)展，都為高頻電磁仿真開辟了新的前沿！

將HFSS網(wǎng)格融合功能設(shè)計(jì)用于處理大型系統(tǒng)，用戶就無需再為獲得可靠的仿真結(jié)果而做出妥協(xié)。所有這些進(jìn)步，加上HPC和云計(jì)算的發(fā)展，都為高頻電磁仿真開辟了新的前沿！ 圖5：過往30年間HFSS實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)

高頻/高速器件設(shè)計(jì) 在通信、電子及數(shù)字領(lǐng)域，高頻設(shè)計(jì)需要特別關(guān)注和用專門的工具去正確的區(qū)分和處理各種電磁效應(yīng)。這正是HFSS成為微波/射頻和高速器件設(shè)計(jì)的黃金標(biāo)準(zhǔn)的原因。對(duì)于三維高頻微波器件，例如波導(dǎo)、濾波器、耦合器、鐵氧體器件或者腔體，HFSS可以提取S參數(shù)、優(yōu)化性能指標(biāo)及考慮生產(chǎn)加工的容差設(shè)計(jì)。

對(duì)于高頻電磁場(chǎng)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(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。

電磁兼容與可靠性 Ansys具有完整的從組件到板級(jí)，再到系統(tǒng)級(jí)的EMI/EMC分析能力，主要的問題類型可用如下的列表簡(jiǎn)要?dú)w類。HFSS作為Ansys電磁兼容仿真方案中的高頻三維結(jié)構(gòu)核心求解工具，具有舉足輕重的作用，可應(yīng)用于板級(jí)及系統(tǒng)級(jí)，尤其是涉及到射頻和環(huán)境的無線系統(tǒng)與全平臺(tái)集成的仿真場(chǎng)景當(dāng)中，其中天線與PCB等問題，前面已經(jīng)有較為詳細(xì)的描述。

<p>讀者朋友比較熟悉結(jié)構(gòu)仿真的網(wǎng)格劃分，但是對(duì)高頻電磁仿真的網(wǎng)格劃分可能接觸不多。不同的電磁求解器用的單元不同，對(duì)于Feko來說，通常以結(jié)構(gòu)表面的2D網(wǎng)格為主，而結(jié)構(gòu)分析中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的3d單元是結(jié)構(gòu)性能的主要貢獻(xiàn)者，必須保留。

CST微波工作室是專門用于高頻領(lǐng)域電磁分析和設(shè)計(jì)的軟件，它是一款無源微波器件和天線的仿真軟件，可以仿真耦合器、濾波器、環(huán)流器、隔離器、諧振腔、平面結(jié)構(gòu)、連接器、電磁兼容、IC封裝、各類天線以及天線陣列，能夠給出S參數(shù)、天線方向圖、增益等結(jié)果MICROWAVE STUDIO使用簡(jiǎn)潔，能為用戶的高頻設(shè)計(jì)提供直觀的電磁特性。

圖9 電機(jī)聲學(xué)網(wǎng)格創(chuàng)建流程 3.2 自適應(yīng)階次有限元技術(shù)FEMAO 電機(jī)系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且實(shí)際需求往往關(guān)心的噪聲頻率范圍很廣，高頻段達(dá)到幾千甚至上萬赫茲。對(duì)于傳統(tǒng)的有限元或者邊界元來說，復(fù)雜結(jié)構(gòu)大規(guī)模網(wǎng)格的高頻噪聲仿真對(duì)計(jì)算資源要求太高，很難實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這一困難，西門子開發(fā)了專門的自適應(yīng)階次算法（FEMAO）來解決高頻聲學(xué)問題。

電機(jī)系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且實(shí)際需求往往關(guān)心的噪聲頻率范圍很廣，高頻段達(dá)到幾千甚至上萬赫茲。對(duì)于傳統(tǒng)的有限元或者邊界元來說，復(fù)雜結(jié)構(gòu)大規(guī)模網(wǎng)格的高頻噪聲仿真對(duì)計(jì)算資源要求太高，很難實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這一困難，西門子開發(fā)了專門的自適應(yīng)階次算法（FEMAO）來解決高頻聲學(xué)問題。

這些都是功能最強(qiáng)大的通用解算器，適用于執(zhí)行高頻仿真任務(wù)。

現(xiàn)任Ansys中國(guó)高頻產(chǎn)品線技術(shù)經(jīng)理，負(fù)責(zé)高頻行業(yè)技術(shù)開發(fā)和管理工作，對(duì)Ansys電磁產(chǎn)品，多物理場(chǎng)耦合產(chǎn)品，Ansys平臺(tái)方案等有關(guān)產(chǎn)品及方案應(yīng)用有全面的了解和經(jīng)驗(yàn)。

此外，CST 在醫(yī)療和生物技術(shù)方面也有著重要的應(yīng)用，例如模擬人體組織對(duì)高頻電磁輻射的反應(yīng)。對(duì)于任何使用 CST 進(jìn)行仿真的用戶而言，精確的模型建立是非常重要的。一個(gè)好的模型能夠準(zhǔn)確地反映真實(shí)物理現(xiàn)象，并最終產(chǎn)生高質(zhì)量的仿真結(jié)果。同時(shí)，建模過程中的誤差和不精確性也可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果，因此，正確、徹底地檢查每個(gè)模型以及其相關(guān)參數(shù)都非常重要。

然而，高頻通斷使得IGBT和整流橋發(fā)熱嚴(yán)重，對(duì)電磁爐運(yùn)行安全以及可靠性構(gòu)成威脅，且會(huì)顯著影響電磁爐的運(yùn)行效率，因此需要重點(diǎn)控溫。工程上，一般選用強(qiáng)制風(fēng)冷循環(huán)為IGBT、整流橋以及勵(lì)磁線圈等主要發(fā)熱元件進(jìn)行降溫。2 電磁爐散熱仿真模型建立2.1 物理模型仿真以某型號(hào)電磁爐為樣機(jī)，樣機(jī)尺寸為長(zhǎng)度345 mm，寬度280 mm，高度52 mm。

相控陣天線設(shè)計(jì) HFSS軟件針對(duì)現(xiàn)代相控陣天線的設(shè)計(jì)需求，提供了從模塊到整機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)電磁場(chǎng)一電路一電磁場(chǎng)的閉環(huán)仿真，有效地幫助工程師攻克相控陣天線在系統(tǒng)集成方面的設(shè)計(jì)難題。

2、考慮磁場(chǎng)應(yīng)用就更多了，高頻的電磁波這里不做考慮，那么低頻的應(yīng)用包括考慮熱效應(yīng)的有電磁爐、電磁感應(yīng)淬火、電氣設(shè)備功率損耗、電纜功率損耗等3、考慮電磁受力的有電磁炮、電磁鐵、斷路器的電磁脫扣器，電氣柜的電動(dòng)力4、考慮電磁場(chǎng)效果的的有變壓器、金屬檢測(cè)儀器、無線充電技術(shù)、磁懸浮等技術(shù)電磁仿真技術(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)分享以上講了電磁的常規(guī)應(yīng)用，下面我說一下個(gè)人的對(duì)于電磁仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)

電磁分析正快速成為元器件設(shè)計(jì)人員的“首選工具”。本電子書詳細(xì)分析了四個(gè)應(yīng)用，告訴您如何使用電磁仿真來加速和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程，從而創(chuàng)造更好的設(shè)計(jì)。開始新的高頻電路設(shè)計(jì)之前，您需要使用何種電磁仿真方法？- 了解電磁仿真基礎(chǔ)知識(shí)在許多應(yīng)用領(lǐng)域的不同頻率范圍內(nèi)都存在著電磁力。無論您是正在進(jìn)行無線、數(shù)字還是電源應(yīng)用設(shè)計(jì)，對(duì)電路執(zhí)行電磁仿真都將讓您受益匪淺。