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Classificazione del risolutore di campi elettromagnetici

2019-07-24 10:23:47
Nella progettazione di prodotti elettronici, è possibile utilizzare diversi solutori di campi elettromagnetici per strutture e requisiti diversi. Il risolutore di campi è diviso in dimensioni: 2D, 2.5D, 3D; i tipi di approssimazione sono divisi in: statica, quasi statica, onda TEM e onda piena. RoHs Produttore conforme Cina.




1. Algoritmo magnetico quasi elettrostatico

Richiede un modello strutturale tridimensionale. Il cosiddetto "quasi statico" significa che il sistema deve supportare l'esistenza di campi elettrostatici e correnti costanti, che sono espressi come campo di campo elettrostatico e campo magnetico statico. Più precisamente, la velocità di variazione del flusso o la corrente di spostamento è molto piccola, quindi nelle equazioni di Maxwell Le derivate parziali di B e D rispetto al tempo possono essere ignorate, rispettivamente, e le corrispondenti equazioni di Maxwell sono chiamate magnetismo quasi statico e quasi statico. L'algoritmo che ne deriva è chiamato algoritmo quasi elettrostatico e algoritmo di magnetizzazione quasi statica. Questo tipo di algoritmo viene utilizzato principalmente per la simulazione EMC in sistemi di alimentazione di potenza o bassa frequenza o apparecchiature elettriche. Ad esempio, l'estrazione dei parametri di distribuzione tra la barra bus e l'armadio può essere completata da un algoritmo magnetico quasi elettrostatico. Per i dispositivi di isolamento ad alta tensione, è ovvio che può essere utilizzata un'approssimazione quasi statica e per dispositivi ad alta corrente come convertitori, motori, trasformatori, ecc., È preferibile utilizzare un algoritmo di magnetizzazione quasi statica. Produttore di PCB multistrato in Cina.




2, algoritmo elettromagnetico a onda intera

In poche parole, è un algoritmo che risolve la forma completa delle equazioni di Maxwell. L'algoritmo a onda intera è diviso in algoritmi nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza. Metodo della differenza finita (FD), Metodo dell'integrale finito (FI), Metodo della matrice della linea di trasmissione (TLM), Metodo degli elementi finiti (FEM), Metodo degli elementi al contorno (BEM), Metodo del momento (MoM) e Metodo multipolare veloce multistrato (MLFMM) è un algoritmo a onda intera. Tutti gli algoritmi a onda piena richiedono la segmentazione della mesh del volume o della mesh della faccia della regione di simulazione. I primi tre metodi (metodi FD, FI e TLM) sono principalmente algoritmi espliciti nel dominio del tempo e la matrice sparsa, il tempo di simulazione e la memoria sono proporzionali una volta al numero della griglia; gli ultimi quattro metodi (FEM, BEM, MoM e MLFMM)) sono algoritmi impliciti nel dominio della frequenza. FEM è anche una matrice sparsa. Il tempo e la memoria della simulazione sono proporzionali al quadrato del numero di griglie; mentre BEM e MoM sono matrici dense, il rapporto tempo-memoria è il cubo del numero di griglie. FD, FI, TLM e FEM sono adatti a qualsiasi supporto di qualsiasi struttura. BEM e MoM sono adatti a qualsiasi struttura ma distribuzione uniforme non rotante del mezzo, mentre MLFMM è principalmente adatto per strutture convesse in metallo, sebbene MLFMM abbia una convergenza di mesh super lineare. Questo è noto come la quantità di calcolo NlogN. Fornitore di PCB per stampante 3D.




3, risolutore 2D

Il solutore 2D è il più semplice ed efficiente ed è adatto solo per applicazioni semplici. Ad esempio, un risolutore statico 2D può estrarre i parametri di capacità della sezione trasversale dell'interconnessione su chip. Il solutore quasi statico 2D può estrarre i parametri RLGC a bassa frequenza per unità di lunghezza sulla sezione trasversale di una linea di trasmissione multi-conduttore uniforme. Il solutore 2D ad onda intera estrae i parametri RLGC a frequenza piena dalla sezione trasversale di una linea di trasmissione multiconduttore uniforme. Tipici metodi di calcolo 2D a onda intera sono: metodo degli elementi di confine 2D, metodo della differenza finita 2D, metodo degli elementi finiti 2D.

4, risolutore 2.5D

Il concetto di 2.5D è stato avanzato durante gli anni '80, quando Rautio stava perseguendo un dottorato di ricerca. alla Syracuse University negli Stati Uniti, dove ha lavorato come algoritmo MOM planare con il supporto del GE Electronics Laboratory sotto la guida del professor Roger. A quel tempo, le persone avevano solo il concetto di corrente 2D (direzione XY) e campo elettromagnetico 3D. Le persone dei GE Electronics Labs sono preoccupate per le correnti, le chiamano 2D, mentre il professor Roger si occupa dei campi elettromagnetici e le chiama 3D. Rautio e le due squadre hanno lavorato insieme. All'epoca, stava leggendo un libro sulla teoria dei frattali. Il concetto di sottodimensionamento era chiaramente definito nel libro. Quindi, Rautio è stato ispirato a proporre il concetto di 2.5D, che è anche la teoria della dimensione frattale. La prima volta è stato utilizzato nel campo dei campi elettromagnetici.

5, solutore 3D

Il solutore quasi statico 3D è adatto per la maggior parte delle strutture 3D nei sistemi chip-board-board, ma è efficace per le basse frequenze e l'errore dei risultati ad alta frequenza è grande. Se la struttura è grande, il tempo di calcolo sarà lungo e il consumo di memoria sarà grande.
Il solutore 3D a onda intera è il risolutore più accurato per la situazione reale del modello. Può simulare tutti gli effetti coperti da RF, SI, PI, EMI, ecc. I solutori 3D a onda piena tipici sono: metodo degli elementi limite (Si9000), metodo delle differenze finite (CST, Keysight EMpro / FDTD) e metodo degli elementi finiti (Ansys) HFSS , Keysight Empro / FEM).