Классификация решателя электромагнитного поля

1. Квазиэлектростатический магнитный алгоритм

Требуется трехмерная структурная модель. Так называемый «квазистатический» означает, что система должна поддерживать существование электростатических полей и постоянных токов, которые выражаются как поля электростатического поля и статического магнитного поля. Точнее говоря, скорость изменения потока или ток смещения очень мала, поэтому в уравнениях Максвелла частные производные B и D по времени можно игнорировать соответственно, и соответствующие уравнения Максвелла называются квазистатическим и квазистатическим магнетизмом. Полученный из этого алгоритм называется квазиэлектростатическим алгоритмом и квазистатическим алгоритмом намагничивания. Этот тип алгоритма в основном используется для моделирования электромагнитной совместимости в силовых или низкочастотных энергосистемах или электрооборудовании. Например, извлечение параметров распределения между шиной и шкафом может быть выполнено с помощью квазиэлектростатического магнитного алгоритма. Для высоковольтных устройств изоляции очевидно, что можно использовать квазистатическое приближение, а для сильноточных устройств, таких как преобразователи, двигатели, трансформаторы и т. Д., Предпочтительно использовать алгоритм квазистатического намагничивания. Производитель многослойных печатных плат в Китае,

2, электромагнитный алгоритм полной волны

Проще говоря, это алгоритм, который решает полную форму уравнений Максвелла. Полноволновый алгоритм делится на алгоритмы во временной и частотной областях. Метод конечных разностей (FD), Метод конечных интегралов (FI), Метод матрицы передающих линий (TLM), Метод конечных элементов (FEM), Метод граничных элементов (BEM), Метод моментов (MoM) и Многослойный метод быстрых мультиполей (MLFMM) это алгоритм полной волны. Все двухполупериодные алгоритмы требуют сегментации по объему или грани сетки в области моделирования. Первые три метода (методы FD, FI и TLM) являются в основном явными алгоритмами во временной области, а разреженная матрица, время моделирования и память пропорциональны числу сетки один раз; последние четыре метода (FEM, BEM, MoM и MLFMM) являются неявными алгоритмами в частотной области. FEM также является разреженной матрицей. Время симуляции и память пропорциональны квадрату числа сеток; в то время как BEM и MoM являются плотными матрицами, отношение времени к памяти является кубом числа сеток. FD, FI, TLM и FEM подходят для любой среды любой структуры. BEM и MoM подходят для любой структуры, но с равномерным распределением невращающейся среды, в то время как MLFMM в основном подходит для металлических выпуклых структур, хотя MLFMM имеет суперлинейную сходимость сетки. Это известно как сумма расчета NlogN. 3D-принтер PCB поставщик,

3, 2D решатель

2D решатель является самым простым и эффективным и подходит только для простых приложений. Например, двумерный статический решатель может извлечь параметры емкости поперечного сечения межсоединения на кристалле. 2D квазистатический решатель может извлекать низкочастотные параметры RLGC на единицу длины в поперечном сечении однородной многопроводной линии передачи. Двухполупериодный решатель 2D извлекает параметры полной частоты RLGC из поперечного сечения однородной многопроводной линии передачи. Типичные двухмерные двухволновые методы расчета: 2D-метод граничных элементов, 2D-метод конечных разностей, 2D-метод конечных элементов.

4, 2.5D решатель

Концепция 2.5D была выдвинута в 1980-х годах, когда Раутио продолжал работу над диссертацией в Сиракузском университете в США, где он работал в качестве плоского алгоритма MOM при поддержке лаборатории электроники GE под руководством профессора Роджера. В то время люди имели представление только о 2D-токе (направление XY) и 3D-электромагнитном поле. Людей в лаборатории электроники GE волнуют токи, называющие их 2D, а профессора Роджера - электромагнитные поля и называющие их 3D. Раутио и две команды работали вместе. В то время он читал книгу по теории фракталов. Понятие субразмерности было четко определено в книге. Итак, Раутио был вдохновлен предложить концепцию 2.5D, которая также является теорией фрактальной размерности. Впервые его использовали в области электромагнитных полей.

5, 3D решатель

Трехмерный квазистатический решатель подходит для большинства трехмерных структур в системах с платой микросхем, но он эффективен для низких частот, и погрешность высокочастотных результатов велика. Если структура большая, время расчета будет большим, а потребление памяти будет большим.
Трехмерный решатель волн является наиболее точным для реальной ситуации модели. Он может имитировать все эффекты, охватываемые RF, SI, PI, EMI и т. Д. Типичными трехмерными решателями полной волны являются: метод граничных элементов (Si9000), метод конечных разностей (CST, Keysight EMpro / FDTD) и метод конечных элементов (Ansys) HFSS , Keysight Empro / FEM).