一群人正在观看屏幕上的高频电磁仿真。

Simcenter

高频电磁仿真

Simcenter 高频电磁学使工程师能够开发天线和线束模型。使用相关 CAD 在 Simcenter 3D 图形界面中设计和优化高频设备。定义复杂的材料、元素属性、边界条件和激励。

研究任何尺度的电磁学

复杂性建模
利用 Simcenter 3D 电磁学,可以研究不同长度尺度模型(集成到大型系统中的小天线)的超大尺度问题(大电力)。探究用户定义的复杂材料、元素属性、边界条件和激励的影响,然后使用改进后的值即时更新相关 CAD 模型的设计。

保持集成
直接从 Capital 软件导入线束,自动生成 3D 路径并分配属性,然后分析电磁兼容性 (EMC)。

通过 Simcenter 3D 电磁学实现的汽车仿真,以展示高频电磁。

高频电磁功能

一致性衍射理论

一致性衍射理论 (UTD) 是一种基于麦克斯韦方程组渐近解的“射线”方法。UTD 适用于辐射源与尺寸远大于场波长的散射结构相互作用的情况(例如船舶、车辆或机场、工厂、城市等场景配置)。在这些假设条件下,与光学情况类似,电磁散射可描述为结构(边缘、楔形、顶点)上分布的若干“热点”的离散贡献(不同阶次的反射和衍射)的组合,这些“热点”的分布符合与射线传播有关的相对简单几何定律。UTD 通过透射和反射系数对真实材料进行管理。

一致性衍射理论 (UTD) 是一种基于麦克斯韦方程组渐近解的“射线”方法。UTD 适用于辐射源与尺寸远大于场波长的散射结构相互作用的情况(例如船舶、车辆或机场、工厂、城市等场景配置)。

矩量法 (MoM)

MoM 以离散形式求解麦克斯韦方程,不做任何近似处理:将问题离散化并转化为线性方程组。求解方法有两种:标准法(直接)和快速法(使用多层快速多极子算法迭代)。管理不同的边界条件:电场积分方程 (EFIE)、阻抗边界条件 (IBC)、混合场积分方程 (CFIE) 和 Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu-Tsai (PMCHWT) 方程。

预调节器(例如多分辨率、SPLU、ILUT)加快了迭代求解方法的收敛速度。低频稳定方法(S-PEEC 公式)可以解决低频击穿问题(条件极差的线性系统)。多端口方法大幅减轻了评估动态解决方案的计算负担。MoM 适用于需要确保精确度的复杂问题(在几何和材料方面),以及辐射源和散射结构之间相互作用强烈的情况。

矩量法 (MoM) 的视觉效果图。

迭代物理光学

迭代物理光学 (IPO) 是一种基于电流的迭代高频技术。IPO 适用于评估辐射源与尺寸大于场波长的散射结构(例如天线反射器、雷达罩、车辆等)之间的相互作用。应用等效定理来描述散射机制和采用迭代过程,可以在不借助光线追踪的情况下重建复杂场景中物体之间的相互作用。利用先进技术优化了计算能力:GPU 计算、快速远场近似算法和迭代松弛技术。可采用薄片体和阻抗边界条件公式。

迭代物理光学的视觉效果图

线束建模

进行线束 EMC 性能分析,求解多导体传输线网络,以改善束内和束间的发射、易感性和串扰。

汽车线束建模的效果图。