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Classification du solveur de champ électromagnétique

Lors de la conception de produits électroniques, différents solveurs de champs électromagnétiques peuvent être utilisés pour différentes structures et exigences. Le solveur de champ est divisé en dimensions: 2D, 2.5D, 3D; Les types d'approximation sont divisés en: statique, quasi-statique, onde TEM et pleine. RoHs conforme fabricant Chine.




1. algorithme magnétique quasi-électrostatique

Cela nécessite un modèle structurel en trois dimensions. Le terme "quasi-statique" signifie que le système doit prendre en charge l’existence de champs électrostatiques et de courants permanents qui s’expriment en tant que champs de champs électrostatiques et de champs magnétiques statiques. Plus précisément, le taux de changement de flux ou le courant de déplacement est très faible, de sorte que dans les équations de Maxwell, les dérivées partielles de B et D en fonction du temps peuvent être ignorées, et les équations de Maxwell correspondantes sont appelées magnétisme quasi-statique et quasi-statique. L'algorithme qui en découle s'appelle l'algorithme quasi-électrostatique et l'algorithme d'aimantation quasi-statique. Ce type d’algorithme est principalement utilisé pour la simulation CEM dans les systèmes d’alimentation à fréquence industrielle ou à basse fréquence ou dans les équipements électriques. Par exemple, l'extraction des paramètres de répartition entre le jeu de barres et l'armoire peut être complétée par un algorithme magnétique quasi-électrostatique. Pour les dispositifs d'isolation haute tension, il est évident qu'une approximation quasi-statique peut être utilisée, et pour les dispositifs à forte intensité tels que convertisseurs, moteurs, transformateurs, etc., il est préférable d'utiliser un algorithme de magnétisation quasi-statique. Fabricant multicouche de PCB en Chine.




2, algorithme électromagnétique pleine onde

En termes simples, il s’agit d’un algorithme qui résout la forme complète des équations de Maxwell. L'algorithme de pleine onde est divisé en algorithmes de domaine temporel et de domaine fréquentiel. Méthode des différences finies (FD), méthode des intégrales finies (FI), méthode des matrices de ligne de transmission (TLM), méthode des éléments finis (FEM), méthode des éléments limites (BEM), méthode des moments (MoM) et méthode multipolaire rapide multicouche (MLFMM) est un algorithme à double alternance. Tous les algorithmes à ondes pleines nécessitent une segmentation en maillage de volume ou en face de la région de simulation. Les trois premières méthodes (méthodes FD, FI et TLM) sont principalement des algorithmes explicites dans le domaine temporel. La matrice creuse, le temps de simulation et la mémoire sont proportionnels au nombre de points de la grille. les quatre dernières méthodes (FEM, BEM, MoM et MLFMM)) sont des algorithmes implicites dans le domaine fréquentiel. FEM est également une matrice clairsemée. Le temps de simulation et la mémoire sont proportionnels au carré du nombre de grilles; Tandis que BEM et MoM sont des matrices denses, le rapport temps mémoire est le cube du nombre de grilles. FD, FI, TLM et FEM conviennent à tout support de toute structure. BEM et MoM conviennent à toutes les structures mais à une distribution uniforme des milieux non rotatifs, tandis que MLFMM convient principalement aux structures métalliques convexes, bien que MLFMM présente une convergence de maillage super linéaire. C'est ce que l'on appelle le montant du calcul NlogN. Fournisseur de circuits imprimés imprimante 3D.




3, solveur 2D

Le solveur 2D est le plus simple et le plus efficace, il ne convient que pour des applications simples. Par exemple, un résolveur statique 2D peut extraire les paramètres de capacité de la section transversale de l'interconnexion sur puce. Le solveur quasi statique 2D peut extraire des paramètres RLGC basse fréquence par unité de longueur sur la section transversale d'une ligne de transmission multiconductrice uniforme. Le résolveur pleine onde 2D extrait les paramètres RLGC de pleine fréquence de la section transversale d'une ligne de transmission multiconductrice uniforme. Les méthodes de calcul 2D pleine onde typiques sont les suivantes: méthode des éléments limites 2D, méthode des différences finies 2D, méthode des éléments finis 2D.

4, solveur 2.5D

Le concept de 2.5D a été mis en avant dans les années 1980 alors que Rautio poursuivait des études de doctorat. à l’Université de Syracuse aux États-Unis, où il a travaillé comme algorithme MOM planaire avec l’appui du laboratoire GE Electronics dirigé par le professeur Roger. A cette époque, les gens n'avaient que le concept de courant 2D (direction XY) et de champ électromagnétique 3D. Les gens de GE Electronics Labs s’intéressent aux courants en les appelant 2D, tandis que le professeur Roger s’intéresse aux champs électromagnétiques et les appelle en 3D. Rautio et les deux équipes ont travaillé ensemble. À l'époque, il lisait un livre sur la théorie des fractales. Le concept de sous-dimension était clairement défini dans le livre. Rautio a donc été inspiré pour proposer le concept de 2.5D, qui est aussi la théorie de la dimension fractale. La première fois, il a été utilisé dans le domaine des champs électromagnétiques.

5, solveur 3D

Le solveur quasi-statique 3D convient à la plupart des structures 3D dans les systèmes à circuits intégrés, mais il est efficace pour les basses fréquences et l’erreur dans les résultats haute fréquence est importante. Si la structure est grande, le temps de calcul sera long et la consommation de mémoire sera grande.
Le résolveur pleine onde 3D est le solveur le plus précis pour la situation réelle du modèle. Il peut simuler tous les effets couverts par RF, SI, PI, EMI, etc. Les solveurs 3D pleine onde typiques sont: la méthode des éléments frontières (Si9000), la méthode des différences finies (CST, Keysight EMpro / FDTD) et la méthode des éléments finis (Ansys) HFSS , Keysight Empro / FEM).

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