Classificatie van elektromagnetische veldoplossers

1. Quasi-elektrostatisch magnetisch algoritme

Het vereist een driedimensionaal structureel model. De zogenaamde "quasi-statische" betekent dat het systeem het bestaan ​​van elektrostatische velden en constante stromen moet ondersteunen, die worden uitgedrukt als het veld van het elektrostatische veld en het statische magnetische veld. Meer precies, de fluxveranderingssnelheid of verplaatsingsstroom is erg klein, dus in de Maxwell-vergelijkingen De partiële afgeleiden van B en D versus de tijd kunnen respectievelijk worden genegeerd en de overeenkomstige Maxwell-vergelijkingen worden quasi-statisch en quasi-statisch magnetisme genoemd. Het hieruit afgeleide algoritme wordt het quasi-elektrostatische algoritme en het quasi-statische magnetisatie-algoritme genoemd. Dit type algoritme wordt voornamelijk gebruikt voor EMC-simulatie in vermogensfrequentie of laagfrequente vermogenssystemen of elektrische apparatuur. De extractie van de distributieparameters tussen de busbar en de kast kan bijvoorbeeld worden voltooid door een quasi-elektrostatisch magnetisch algoritme. Voor hoogspanningsisolatieapparaten is het duidelijk dat een quasi-statische benadering kan worden gebruikt, en voor hoogstroomapparaten zoals converters, motoren, transformatoren, etc., verdient het de voorkeur om een ​​quasi-statisch magnetisatie-algoritme te gebruiken. Meerlagige PCB-fabrikant in China.

2, full wave elektromagnetisch algoritme

Simpel gezegd, het is een algoritme dat de volledige vorm van Maxwell's vergelijkingen oplost. Het full-wave algoritme is verdeeld in tijddomein- en frequentiedomeinalgoritmen. Finite Difference Method (FD), Finite Integral Method (FI), Transmission Line Matrix Method (TLM), Finite Element Method (FEM), Boundary Element Method (BEM), Moment Method (MoM) en Multilayer Fast Multipole Method (MLFMM) is een full-wave algoritme. Alle full-wave algoritmen vereisen volumegrafiek of face mesh-segmentatie van het simulatiegebied. De eerste drie methoden (FD-, FI- en TLM-methoden) zijn voornamelijk tijddomein-expliciete algoritmen en de schaarse matrix, simulatietijd en geheugen zijn evenredig met het raster nummer één keer; de laatste vier methoden (FEM, BEM, MoM en MLFMM) zijn impliciete algoritmen voor het frequentiedomein. FEM is ook een schaarse matrix. De simulatietijd en het geheugen zijn evenredig met het kwadraat van het aantal rasters; terwijl BEM en MoM dichte matrices zijn, is de tijd-tot-geheugenverhouding de kubus van het aantal rasters. FD, FI, TLM en FEM zijn geschikt voor elk medium van elke structuur. BEM en MoM zijn geschikt voor elke structuur maar uniforme niet-roterende mediumverdeling, terwijl MLFMM vooral geschikt is voor convexe metalen structuren, hoewel MLFMM een super lineaire maasconvergentie heeft. Dat staat bekend als de hoeveelheid NlogN-berekening. 3D-printer PCB-leverancier.

3, 2D-oplosser

De 2D-oplosser is de eenvoudigste en meest efficiënte en is alleen geschikt voor eenvoudige toepassingen. Een 2D statische oplosser kan bijvoorbeeld de capaciteitsparameters van de dwarsdoorsnede van de on-chip interconnect extraheren. De 2D quasi-statische oplosser kan laagfrequente RLGC-parameters per lengte-eenheid extraheren op de dwarsdoorsnede van een uniforme multigeleidertransmissielijn. De 2D full wave solver haalt volledige frequentie RLGC-parameters uit de doorsnede van een uniforme multiconductor transmissielijn. Typische 2D-methoden voor volledige golfberekening zijn: 2D-grenselementmethode, 2D-eindige-verschilmethode, 2D-eindige-elementenmethode.

4, 2.5D-oplosser

Het concept van 2.5D werd in de jaren tachtig naar voren gebracht toen Rautio een Ph.D. nastreefde. aan de Syracuse University in de Verenigde Staten, waar hij werkte als een planmatig MOM-algoritme met de steun van het GE Electronics Laboratory onder professor Roger. Op dat moment hadden mensen alleen het concept van 2D-stroom (XY-richting) en 3D-elektromagnetisch veld. Mensen bij GE Electronics Labs zijn bezorgd over stromingen en noemen ze 2D, terwijl professor Roger zich bezighoudt met elektromagnetische velden en ze 3D noemt. Rautio en de twee teams werkten samen. Destijds las hij een boek over de fractale theorie. Het concept van subdimensie was duidelijk gedefinieerd in het boek. Dus Rautio werd geïnspireerd om het concept van 2.5D voor te stellen, dat ook de theorie van de fractale dimensie is. De eerste keer werd het gebruikt op het gebied van elektromagnetische velden.

5, 3D-oplosser

De 3D quasi-statische oplosser is geschikt voor de meeste 3D-structuren in chip-pakketbordsystemen, maar het is effectief voor lage frequenties en de fout bij hoge frequentieresultaten is groot. Als de structuur groot is, zal de berekeningstijd lang zijn en zal het geheugenverbruik groot zijn.
De 3D-golfoplosser is de meest nauwkeurige oplosser voor de werkelijke situatie van het model. Het kan alle effecten simuleren die vallen onder RF, SI, PI, EMI, enz. Typische 3D full wave solvers zijn: grenselementmethode (Si9000), eindige-verschilmethode (CST, Keysight EMpro / FDTD) en eindige-elementenmethode (Ansys) HFSS , Keysight Empro / FEM).