Klasifikace řešitele elektromagnetického pole
1. Kvazi-elektrostatický magnetický algoritmus
Vyžaduje trojrozměrný strukturální model. Takzvaný „kvazi-statický“ znamená, že systém musí podporovat existenci elektrostatických polí a stálých proudů, které jsou vyjádřeny jako pole elektrostatického pole a statického magnetického pole. Přesněji řečeno, rychlost změny toku nebo výtlačný proud je velmi malý, takže v Maxwellových rovnicích Částečné deriváty B a D v závislosti na čase mohou být ignorovány, a odpovídající Maxwellovy rovnice se nazývají kvazistatický a kvazistatický magnetismus. Algoritmus odvozený od tohoto se nazývá kvazi-elektrostatický algoritmus a kvazi-statický magnetizační algoritmus. Tento typ algoritmu se používá hlavně pro simulaci EMC ve výkonových nebo nízkofrekvenčních výkonových systémech nebo elektrických zařízeních. Například extrakce distribučních parametrů mezi přípojnicí a skříní může být dokončena kvazi elektrostatickým magnetickým algoritmem. U vysokonapěťových izolačních zařízení je zřejmé, že lze použít kvazistatickou aproximaci, a pro vysoceproudá zařízení, jako jsou převodníky, motory, transformátory atd., Je výhodné použít kvazistatický magnetizační algoritmus.
Vícevrstvý výrobce desek plošných spojů v Číně.
2, elektromagnetický algoritmus s plnou vlnou
Jednoduše řečeno, je to algoritmus, který řeší úplnou formu Maxwellových rovnic. Algoritmus full-wave je rozdělen do algoritmů časové domény a frekvenční domény. Metoda konečných rozdílů (FD), metoda konečných integrálů (FI), metoda matice přenosových linek (TLM), metoda konečných prvků (FEM), metoda hraničních prvků (BEM), momentová metoda (MoM) a vícevrstvá metoda rychlého multipólu (MLFMM) je algoritmus plné vlny. Všechny algoritmy plné vlny vyžadují segmentaci objemového nebo čelního oka simulační oblasti. První tři metody (metody FD, FI a TLM) jsou hlavně explicitní algoritmy v časové doméně a řídká matice, simulační doba a paměť jsou úměrné jednorázové síti; poslední čtyři metody (FEM, BEM, MoM a MLFMM)) jsou implicitní algoritmy ve frekvenční oblasti. FEM je také řídká matice. Simulační čas a paměť jsou úměrné čtverci počtu sítí; zatímco BEM a MoM jsou husté matice, poměr času k paměti je krychle počtu sítí. FD, FI, TLM a FEM jsou vhodné pro jakékoli médium jakékoli struktury. BEM a MoM jsou vhodné pro jakoukoli strukturu, ale rovnoměrné nerotující rozdělení média, zatímco MLFMM je hlavně vhodný pro kovové konvexní struktury, i když MLFMM má super lineární konvergenci ok. Toto je známé jako množství výpočtu NlogN.
Dodavatel PCB 3D tiskáren.
3, 2D řešič
2D řešič je nejjednodušší a nejúčinnější a je vhodný pouze pro jednoduché aplikace. Například 2D statický řešič může extrahovat kapacitní parametry průřezu propojení na čipu. 2D kvazi-statický řešič může extrahovat nízkofrekvenční RLGC parametry na délku jednotky v průřezu rovnoměrného vícevodičového přenosového vedení. 2D řešič s plnou vlnou extrahuje parametry RLGC s plnou frekvencí z průřezu rovnoměrné vícevodičové přenosové linky. Typické metody výpočtu 2D plné vlny jsou: metoda 2D ohraničujících prvků, metoda 2D konečných rozdílů, metoda 2D konečných prvků.
4, 2,5D řešič
Koncept 2.5D byl navržen v 80. letech, kdy Rautio sledoval Ph.D. na Syracuse University ve Spojených státech, kde pracoval jako planární algoritmus MOM s podporou laboratoře GE Electronics pod profesorem Rogerem. V té době lidé měli pouze koncept 2D proudu (směr XY) a 3D elektromagnetického pole. Lidé v laboratořích GE Electronics jsou znepokojeni proudy, které jim říkají 2D, zatímco profesor Roger se zabývá elektromagnetickými poli a nazývá je 3D. Rautio a oba týmy spolupracovali. V té době četl knihu o fraktální teorii. V knize byl jasně definován pojem subdimenze. Rautio byl tedy inspirován návrhem konceptu 2.5D, což je také teorie fraktální dimenze. Poprvé byl použit v oblasti elektromagnetických polí.
5, 3D řešič
3D kvazistatický řešič je vhodný pro většinu 3D struktur v systémech s čipovými balíčky, ale je účinný pro nízké frekvence a chyba vysokofrekvenčních výsledků je velká. Pokud je struktura velká, doba výpočtu bude dlouhá a spotřeba paměti bude velká.
3D plnohodnotný řešič je nejpřesnějším řešením pro aktuální situaci modelu. Může simulovat všechny efekty pokryté RF, SI, PI, EMI atd. Typickými 3D řešiči plných vln jsou: metoda hraničních prvků (Si9000), metoda konečných rozdílů (CST, Keysight EMpro / FDTD) a metoda konečných prvků (Ansys) HFSS , Keysight Empro / FEM).