高速高频电路电磁场仿真:FDTD和FEM算法各有什么优缺点

以下是两位网友的回答,稍微有所调整:RanHe的回答:在讨论电磁仿真前,先要敬仰前辈。计算电磁学从大的方向可以分为两大类:全波仿真算法,高频算法。全波仿真是一种精确算法,但是非常消耗计算资源。一种简单的估算方法是:通常我们对物体要进行剖分,剖分至少要达到0.1个波长。那么也就是说,如果这个物体的电尺寸为10个波长,则有100*100*100=一百万个网格。每一个网格你还要存储大量的电磁参数,一般都是单精度浮点型。所以很容易就需要上百兆的内存。如果电尺寸有20个波长,那就需要上G的内存。如果物体的几何特征比较不正常,有很多的细微结构,则需要更密集的剖分,这样很容易就超过了普通计算机的计算能力。例如,1GHZ的波长是0.3米,GSM的频率大概位置,这样也就能对一两米的物体进行仿真。如果是3G通信,频率大概是2GHz,我们也就只能计算不超过一米的物体,而且不能有奇形怪状的结构。高频算法就是为了解决这一问题而生的。对于军用系统,我们需要......阅读全文

高效的辐射与散射仿真实现方案

有限元法(FEM)作为一种分析和设计工具,已广泛应用于天线、微波和信号完整性等众多电子工程领域。FEM求解器与其它矩量法(MoM)和时域有限差分法(FDTD)等数值方法相比拥有多项显着的优势。这些优势包括:能够处理复杂的非均匀和各向异性材料、能够借助四面体单元准确地描绘复杂几何形状、能够使用高阶基函

波谱仪和能谱仪各有什么优缺点?

能谱仪是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。当X射线光子进入检测器后,在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的最低平均能量ε是一定的(在低温下平均为3.8ev),而由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε,因此,入射X射线光

波谱仪和能谱仪各有什么优缺点

  能谱仪是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。当X射线光子进入检测器后,在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的最低平均能量ε是一定的(在低温下平均为3.8ev),而由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε,因此,入射X射

激光粒度仪的量程,分档和不分档各有什么优缺点?

    激光粒度仪的量程是指系统所能达到的最大上限和最小下限,分全程量程和分档量程两种形式,全程量程是从上限到下限一次测量,这种设置的优点是操作简便,重复性好,没有歧义,是目前大多数国内外激光粒度仪制造商普遍采用的方式;    分档量程是在全量程中又分成若干段。它的优点是在探测器数量有限的情况下提高

HFSS算法及应用场景介绍(四)

在HFSS中,使用eigenmode算法可计算三维结构谐振模式,并可呈现图形化空间的谐振电压波动,分析结构的固有谐振特性。依据谐振分析的结果,指导机箱内设备布局和PCB层叠布局,改善电磁兼容特性。图13、Eigenmode算法应用场景总结HFSS里面有各种不同的算法,有全波算法、近似算法以及时域算法

计算电磁学各种方法比较和电磁仿真软件(二)

ANSYS DesignerANSYS公司推出的微波电路和通信系统仿真软件;它采用了最新的窗口技术,是第一个将高频电路系统,版图和电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具,这种集成不是简单和接口集成,其关键是ANSYS Designer独有的"按需求解"的技术,它使你能够根据需要选择求解器,从

高速电路常用的信号完整性测试手段与仿真(一)

信号完整性设计在产品开发中越来越受到重视,而信号完整性的测试手段种类繁多,有频域,也有时域的,还有一些综合性的手段,比如误码测试。这些手段并非任何情况下都适合使用,都存在这样那样的局限性,合适选用,可以做到事半功倍,避免走弯路。本文对各种测试手段进行介绍,并结合实际硬件开发活动说明如何选用。信号完整

高速电路常用的信号完整性测试手段与仿真(三)

7、频域阻抗测试现在很多标准接口,比如E1/T1等,为了避免有太多的能量反射,都要求比较好地匹配,另外在射频或者微波,相互对接,对阻抗通常都有要求。这些情况下,都需要进行频域的阻抗测试。阻抗测试通常使用网络分析仪,单端端口相对简单,对于差分输入的端口,可以使用Balun进行差分和单端转换。8、传输线

高速电路常用的信号完整性测试手段与仿真(二)

3、抖动测试抖动测试现在越来越受到重视,因为专用的抖动测试仪器,比如TIA(时间间隔分析仪)、SIA3000,价格非常昂贵,使用得比较少。使用得最多是示波器加上软件处理,如keysight的EZJIT,TEK的DPOJitter软件。通过软件处理,分离出各个分量,比如RJ和DJ,以及DJ中的各个分量

微波消解仪有哪些类型?各有什么优缺点?

答:A类机:超高压消解反应罐。批处理量大,适合大批量样品处理,炉腔结实,若发生爆炸不易变形;但能耗大,体积笨重,价格较高,使用和维护费用高。B类机:高压消解反应罐。性价比不错;但性能比较中庸, 操作也不简便。C类机:中高压消解反应罐。结构简单, 操作方便,仪器本身的故障率低, 成本低廉; 但炉腔稍为

ANSYS-16.0-高频仿真新亮点

■无线和有线通信设备随着物联网的爆炸性发展,无人机和移动设备的持续增长推动了对手机等移动设备中复杂结构件上的集成天线以及其他元件设计等仿真工具的需求。随着16.0的推出,ANSYS已向用户提供了一种先进技术,便于用户设计和优化上述组件并在整个环节中充分利用。ANSYS HFSS可让工程师能够

汪文秉获国际应用电磁大会杰出成就奖

  国际应用计算电磁大会(ACES)是电磁学领域的著名国际会议。近日,在ACES 2023大会上,为感谢西安交通大学汪文秉教授在瞬态电磁场理论、计算和应用方面做出的杰出贡献,大会授予汪文秉教授杰出成就奖。  汪文秉教授,江苏省常州市人,生于1929年5月。1952年毕业于上海市同济大学电机系,毕业后

ANSYS-17.0测试报告:电大尺寸天线罩与波导裂缝阵一体...3

4. 仿真结果图:天线罩在不同倾斜角度的方向图以上分别是天线罩在倾斜0、10、20、30 deg时的方向图仿真结果,可以明显看出方向图主瓣、旁瓣的由于天线罩倾斜引起的改变。在最新的HFSS 2016版本中,新增了将2D方向图与模型叠加显示的功能,使用者可以更直观地展示仿真结果。图:天线罩在不同倾斜角

分批灭菌和连续灭菌各有何优缺点

分批灭菌缺点:会给一些细菌留有存活机会,只要细菌体内形成了芽孢(一种休眠体)就很难将其杀死.优点:有针对性.连续灭菌缺点:较为盲目,会将一些有用的菌种杀死.优点:不给细菌留有存活的可能.

次氯酸消毒液和酒精消毒液相比各有什么优缺点

一、次氯酸消毒液优点:次氯酸消毒剂为外用消毒剂,需稀释后使用,对人体安全,次氯酸消毒剂对环境无污染,使用后还原为水,环保安全。缺点:不稳定,有效氯易丧失,导致消毒剂的效果降低,对织物有漂白作用,容易造成深色的织物掉色。二、酒精消毒液优点:乙醇消毒液可以用于我们的皮肤消毒。很多医生在术前都需要进行消毒

浅谈PCB电磁场求解方法及仿真软件(五)

HyperLynxHyperLynx SI提供三维电磁场建模与仿真功能,在Linesim中集成HyperLynx 3D EM三维电磁场仿真引擎,能够在“前端”实现三维过孔物理结构电磁建模 ,提供Boardsim与HyperLynx 3D EM的接口,能够提取复杂PCB结构的3D模型,从而

高频引弧电路的作用

将普通的220V交流电直接连接在两个电极间是不可能形成弧焰的。这是因为电极间没有导电的电子和离子,采用高频高压引火装置,借助高频高压电流,不断地“击穿”电极间的气体,造成电离,维持导电。在这种情况下,低频低压交流电就能不断地流过,维持电弧的燃烧。这种高频高压引火、低频低压燃弧的装置就是普通的交流电弧

无线产品射频电路设计的科学方法(二)

3、PCB联合仿真阶段:原理图设计其实是一种很理想的状况,它并没有考虑到器件的寄生效应以及PCB微带线的耦合效应。因此科学的做法是需要将设计好的PCB导入到ADS Momentum里面进行电磁场仿真,并重新调整优化匹配元件值。根据RF sister多年的经验,如果模型和仿真设置得足够正常的话

HFSS结合UTD计算机载天线方向图

1、引言机载相控阵天线方向图的预测是电磁计算领域的一个带有挑战性的课题。由于机载平台在很多工作频段是电大尺寸的平台,并且考虑到相控阵天线单元众多,因此无法直接用商业软件仿真模拟天线的受扰方向图。而且,限于计算资源,单纯采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、时域有限差分法(FDTD)等数值计算方法

仿真助力评估超高频RFID标签设计

COMSOL Multiphysics 5.1 版本引入了新的超高频RFID 标签教程模型。RFID 标签使您可以通过使用电磁场来识别并监控无生物和生物。超高频RFID 标签的应用范围大于其他类型的RFID 标签,常用于动物识别。我们可以通过分析电场与远场辐射模式来评估该标签的性能。对动物使

口服脊灰减毒活疫苗和注射型脊灰灭活疫苗各有什么优缺点?

  口服脊灰减毒活疫苗(OPV):  优点:  接种方便:OPV通过口服途径接种,通常采用糖丸或液体滴剂的形式,不需要注射,对儿童尤其友好。  成本低:相对于IPV,OPV的成本较低,更易于在资源有限的环境中推广使用。  肠道免疫效果:OPV能够在肠道内产生免疫效果,从而减少病毒的传播。  缺点: 

臭氧和甲醛和vhp消毒各有什么优势

其实道理很简单,就是花钱买一个关注点的减少:——使用甲醛的,由于甲醛残留很难有效祛除,检查官会追问残留如何控制,再进行一步会询问有没有检测数据证明对人体、产品没有影响;——使用臭氧的,由于臭氧的密度大流动性差,检察官会追问如何保证熏蒸效果,再进行一步会询问有没有做过相关的挑战性试验;——使用VHP的

一文了解波谱仪和能谱仪各有什么优缺点

能谱仪是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。当X射线光子进入检测器后,在Si(Li)晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产生一个空穴对的最低平均能量ε是一定的(在低温下平均为3.8ev),而由一个X射线光子造成的空穴对的数目为N=△E/ε,因此,入射X射线光

COMSOL中高频电磁场的多尺度模拟导论(一)

本篇文章将开启一个全新的综合性博客系列,探讨高频电磁场的多尺度模拟方法。在首篇文章中,我们将介绍必要的支撑理论和定义。后续的文章将探讨如何使用COMSOL Multiphysics® 软件在不同场景下对高频电磁场进行多尺度模拟。让我们开始吧!应用范围:天线和无线通信多尺度模拟是现代仿真技术的一个挑战

COMSOL中高频电磁场的多尺度模拟导论(三)

在COMSOL Multiphysics 中使用带特性阻抗的集总端口时,计算的远场增益相当于IEEE(电气和电子工程师协会) 定义的实际增益。我们必须明确提及这一点,因为在过去的几十年中增益的定义发生了多次变化。从2017 年发布的COMSOL Multiphysics 5.3 版本起,CO

COMSOL中高频电磁场的多尺度模拟导论(四)

在上述方程中,1/rn 有三个因子。1/r2 和1/r3 项在信号源附近更重要,而1/r 项在较大的距离上占主导地位。虽然电磁场是连续的,不过人们一般会根据与源的距离来划分场的不同区域。上图显示了电小天线的一种场分布,事实上,还有其他适用于描述kr 大小的惯用法。之后,我们将展示如何计算与给定源相隔

COMSOL中高频电磁场的多尺度模拟导论(五)

下图比较了无限细偶极子与偶极天线仿真的方向性。因为天线是无损的,这相当于天线增益。您可以点击“阅读原文”下载偶极天线模型。比较两个半波长天线(z 方向)的方向性与 θ 之间的函数关系。COMSOL Multiphysics® 仿真模型是一个具有很小半径的圆柱体,理论模型是一个无限细的天线。计算接收功

COMSOL中高频电磁场的多尺度模拟导论(二)

给定点同时使用笛卡尔坐标(x, y, z) 和球面坐标(r, θ, Φ) 进行表示。球面坐标的单位矢量也显示在图片中。请注意,球面坐标的单位矢量是位置的函数。坡印廷(Poynting)矢量和辐射强度我们通常对天线的辐射功率很有兴趣。功率通量的单位为W/m2,使用复坡印廷矢量来表示。许多有关天线的文本

微带线仿真分析

1、 仿真结构下面利用传输线理论和FEM-VFM两种方法对一微带线结构的连续传输线(如图1所示)进行了建模和仿真,提取了等效SPICE电路,从而得到了所需的时域仿真波形。如图1,微带线特性阻抗设置为50ohm,这样可以与一般测试设备端口阻抗(如矢量网络分析仪和频谱仪等)相匹配,借助微带线阻抗计算公式

AFM扫描和探针扫描各有什么不同?

AFM扫描式:因为其结构相对简单,所以也就更加稳定,其分辨率自然也就比针尖扫描式的更高一些。其缺点就是由于样品腔的限制,只能容纳一定尺寸的样品,另外样品扫描器负载的限制,不能扫描太重的样品,所以对于一些大样品也就无能为力了。样品扫描式的扫描器一般都可以更换,可以根据不同的需要选择不同的扫描器。针尖扫