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Gruppe von Leuten beim Betrachten der Hochfrequenz-Elektromagnetik-Simulation auf einem Bildschirm

Simcenter

Hochfrequente elektromagnetische Simulation

Die Hochfrequenz-Elektromagnetik von Simcenter ermöglicht es Ingenieuren, Antennen- und Kabelbaummodelle zu entwickeln. Konstruieren und optimieren Sie Hochfrequenzgeräte über die grafische Simcenter 3D-Benutzeroberfläche mit zugehörigem CAD. Definieren Sie komplexe Materialien, Elementeigenschaften, Randbedingungen und Anregungen.

Untersuchen Sie Elektromagnetik in jeder Größenordnung

Komplexität modellieren
Mit Simcenter 3D Elektromagnetik können besonders große Probleme (in elektrischer Hinsicht) für Modelle mit unterschiedlichen Längenskalen (kleine Antennen, die in große Systeme integriert sind) untersucht werden. Untersuchen Sie die Auswirkungen von benutzerdefinierten komplexen Materialien, Elementeigenschaften, Randbedingungen und Anregungen und verwenden Sie dann die verbesserten Werte, um die Konstruktion des zugehörigen CAD-Modells sofort zu aktualisieren.

Integriert bleiben
Importieren Sie einen Kabelbaum direkt aus Capital Software mit automatischer Generierung der 3D-Pfade und Zuweisung von Eigenschaften und analysieren Sie dann die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV).

Fahrzeugsimulation mit Simcenter 3D-Elektromagnetik zur Demonstration der Hochfrequenz-Elektromagnetik

Hochfrequenz-Elektromagnetik-Funktionen

Einheitliche Beugungstheorie

Die einheitliche Beugungstheorie (UTD) ist eine „Strahlen“-Methode, die auf einer asymptotischen Lösung der Maxwell-Gleichungen basiert. UTD ist anwendbar, wenn eine Strahlungsquelle mit einer Streustruktur interagiert, deren Abmessungen viel größer als die Feldwellenlänge sind (z. B. Schiffe, Fahrzeuge oder Szenariokonfigurationen wie Flughäfen, Fabriken, Städte usw.). Unter diesen Hypothesen kann die elektromagnetische Streuung, ähnlich wie im Fall der Optik, als die Kombination diskreter Beiträge (Reflexionen und Beugungen unterschiedlicher Ordnungen) von einer Reihe von „heißen Punkten“ beschrieben werden, die auf der Struktur (Kante, Keil, Scheitelpunkt) nach relativ einfachen geometrischen Gesetzen in Bezug auf die Ausbreitung von Strahlen verteilt sind. UTD verwaltet reale Materialien, die sich durch Transmissions- und Reflexionskoeffizienten auszeichnen.

Die Uniform Theory of Diffraction (UTD) ist eine „Strahlen“-Methode, die auf einer asymptotischen Lösung der Maxwell-Gleichungen basiert. UTD ist anwendbar, wenn eine Strahlungsquelle mit einer Streustruktur interagiert, deren Abmessungen viel größer als die Feldwellenlänge sind (z. B. Schiffe, Fahrzeuge oder Szenariokonfigurationen wie Flughäfen, Fabriken, Städte usw.).

Methode der Momente (MoM)

MoM löst die Maxwell-Gleichungen in diskreter Form, ohne eine Näherung vorzunehmen: Das Problem wird diskretisiert und in ein lineares Gleichungssystem umgewandelt. Es ist sowohl ein standardmäßiger (direkter) als auch ein schneller (iterativer mit Multilevel Fast Multipole Algorithm) Lösungsansatz verfügbar. Dabei werden unterschiedliche Randbedingungen verwaltet: Elektrische Feld-Integralgleichung (EFIE), Impedanz-Randbedingungen (IBC), kombinierte Feldintegralgleichung (CFIE) und Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu-Tsai (PMCHWT).

Vorbedingungen (beispielsweise Multi-Resolution, SPLU, ILUT) beschleunigen die Konvergenz des iterativen Lösungsansatzes. Niederfrequenz-Stabilisierungsmethoden (S-PEEC-Formulierung) lösen das Niederfrequenz-Durchschlagsproblem (sehr schlecht konditioniertes lineares System). Der Multi-Port-Ansatz minimiert den Rechenaufwand für die Evaluierung aktiver Lösungen. MoM eignet sich für den Fall, dass Genauigkeit für komplexe Probleme (in Bezug auf Geometrien und Materialien) erforderlich ist und bei starker Wechselwirkung zwischen der Strahlungsquelle und der Streustruktur.

Darstellung der Methode der Momente (MoM)

Iterative physikalische Optik

Die iterative physikalische Optik (Iterative Physical Optics, IPO) ist eine strombasierte, iterative Hochfrequenztechnik. IPO ist anwendbar bei der Bewertung der Wechselwirkung zwischen einer Strahlungsquelle und einer Streustruktur, deren Abmessungen größer als die Feldwellenlänge sind (z. B. Antennenreflektoren, Radome, Fahrzeuge usw.). Die Anwendung des Äquivalenzsatzes zur Beschreibung des Streumechanismus und die Übernahme des iterativen Prozesses ermöglicht die Rekonstruktion der Wechselwirkungen zwischen Objekten in komplexen Szenarien ohne Rückgriff auf Raytracing. Die Rechenkapazitäten werden durch den Einsatz modernster Technologien optimiert: GPU-Computing, Fast-Far-Field-Approximationsalgorithmus und iterative Relaxationstechniken. Formulierungen für dünne Bleche und Impedanz-Randbedingungen sind verfügbar.

Darstellung der iterativen physikalischen Optik

Kabelbaum-Modellierung

Führen Sie eine EMV-Leistungsanalyse des Kabelbaums durch und suchen Sie nach einem mehradrigen Übertragungsleitungsnetz, um die Emission, die Empfindlichkeit und das Übersprechen innerhalb des Bündels und zwischen den Bündeln zu verbessern.

Darstellung der Kabelbaummodellierung in einem Pkw

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Visualisierung eines 3D-Modells, erstellt mit der Simcenter 3D-Software.
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Bewältigen Sie komplexe technische Herausforderungen durch Optimierung der Simulationseffizienz. Simcenter 3D ist eine der umfassendsten, vollständig integrierten CAE-Lösungen für komplexes, multidisziplinäres Product Performance Engineering.