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工程服务: 电磁场分析

电磁场分析

五福彩票为解决从静态到低高频率的多种电磁问题,提供了领先的电磁 (EM) 仿真软件,可在许多行业和应用领域进行广泛应用。

天线设计

天线分析和设计,适用于电台和电视广播、无线系统、蜂窝移动通信系统、遥控无匙开锁系统、轮胎压力监测系统、卫星定位和通信、雷达、RFID 等领域。FEKO 矩量法 (MoM) 求解器广泛用于天线设计,此外,由于这款软件不仅具有模型分解功能(生成和使用等效源),五福彩票还结合了多层快速多极子算法 (MLFMM) 等全波加速方法,或物理光学 (PO)、射线寻迹几何光学 (RL-GO) 或一致性绕射理论 (UTD) 等渐近方法,因此可以高效地对反射面天线、雷达天线和配有天线罩的天线进行分析。FEKO 还具备适合大型有限阵列的域格林函数法 (DGFM) 等功能,因此,五福彩票还能准确、高效地对天线阵列进行分析。

天线布局

在自由空间中进行天线仿真时,有多种技术可选。在实际应用中,这样的天线被安装在实体结构上,严重影响天线的自由空间辐射特性。对于安装在大型平台上的天线,测量其辐射特性非常困难,有时甚至无法测量。因此,进行精确仿真的挑战是,天线与大型电子环境的交互。多年来,FEKO 在天线布局方面已经赢得良好声誉,成为车辆、飞机、卫星、轮船、蜂窝基站、塔、建筑及其他地点的天线布局的标准 EM 仿真工具。MLFMM 和 FEKO 中的渐进求解器(PO、RL-GO 和 UTD)以及模型分解共同作用,使 FEKO 成为解决大型或超大型电子平台上天线布局和共址干扰问题的理想工具。

电磁兼容性

电磁兼容性 (EMC) 已经成为众多行业内的 OEM 及其供应商关注的一个热点话题。将组件和设备集成到系统中而不出现电磁问题非常重要,同样重要的是符合 EMC 相关法规。多年以来,FEKO 应用于 EMC,对电磁干扰 (EMI) 和电磁敏感度或抗扰性 (EMS) 等相关问题进行仿真。FEKO 包括完整的电缆建模工具,以分析电缆与其他电缆、天线或设备之间产生的辐射,这些辐射可导致干扰电压和电流的形成,并引起系统的故障。FEKO 也用于仿真系统中电子控制单元 (ECU) 的辐射发射、屏蔽效能、辐射危害分析、电磁脉冲 (EMP)、光照效果和高强度辐射场 (HIRF)。

散射和 RCS

当物体暴露于入射电磁场时,物体的散射特性与散射能量的空间分布有关。散射非常重要的两个典型案例:设计检测物体的系统时,如碰撞检测系统;以及设计物体以增加或减少发送器对其检测能力,如隐形飞机的设计。FEKO 的多种数字方法包括 MLFMM、RL-GO 和 PO,以及其后处理功能可以高效并准确地解决散射和雷达有效截面 (RCS) 问题。

波导组件和微带电路

自首次实现空间通信后,波导广泛应用于国防、航空航天、航海和通信行业中,用于诸如耦合器、滤波器、循环器、隔离器、放大器和衰减器等组件。FEKO 可用于波导组件的仿真,通常使用波导端口励磁和 FEKO 的 MoM 以及有限元方法 (FEM) 求解器。

微带技术用于设计平面电路,如耦合器、共振器和滤波器。当电路迹长可以与波长比较时,使用全波 3D EM 分析。FEKO 中的平面分层格林函数和表面等效原理 (SEP) 公式非常适于分析印制微波电路。

生物电磁学

EM 仿真在生物医学技术的发展中起到了重要作用,仿真可以为人体内或接近人体的电磁场相互作用提供有价值的参考。由于生物组织易损耗的本质,发射器设计通常都侧重于保证放射足够的信号并且信号不在解剖载荷中丢失,同时符合在人体中限制比吸收率和最大温度增加值的规则。典型应用与移动和无线设备、汽车内的 RF 场、助听器、人体佩戴天线、MRI(核磁共振)、种植体、降低体温等相关。FEKO 中的 FEM、时域有限差分法和 MoM/FEM 方法非常适于这些应用。FEKO 包括一个由不同人体模型组成的数据库。

匹配电路设计

天线设计工程师一项重要的任务就是确保带宽和效率符合技术规范。可以通过改变天线的物理结构或使用匹配的电路来实现。Optenni Lab 由 Optenni 有限公司开发,可以通过 Altair 销售渠道购得。该工具提供全自动匹配电路生成和优化程序。用户只需指定所需的频率范围和匹配电路中的构件数量,之后由 Optenni Lab 提供优化匹配电路的拓扑选择。Optenni Lab 使用来自主要的构件生产商提供的精确电感和电容器模型,并进行快速的公差分析以确保生产的匹配电路符合设计标准,使之成为FEKO理想的补充。

电机设备

电磁分析用于设计机电设备,如电动机、变压器、汇流排、断路器、发电机、感应加热装置、电抗器、传感器、电磁阀、扬声器和变压器​​等。此类设备中会存在用于能量转换(例如,在电机中将电能转换为机械能)的磁场或电场。

案例分析

天线设计

频率为 1.5 GHz 的 2x2 微带贴片天线阵列上的电流

天线布局

战斗机和轮船上的天线布局(表面电流如图显示)

电磁兼容性

电缆建模界面

散射和RCS

直升机的RCS强度视图

波导组件和微带电路

由波导Delta驱动的WR-90 magic-T耦合器上的仿真场

生物电磁学

对于在汽车中佩戴袖珍收音机模型的 SAR 计算

电机设备

电机设备