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电磁分析解决方案
产品关键字
▲完整的电磁分析技术
▲独特的耦合场分析特性
▲良好的易用性和统一的软件结构
▲精确求解电大尺寸电磁辐射/散射问题
▲系统级EMC/EMI
概述
自电子电气产品进入生活以来,产品设计师们在工程实践和科学研究中出现了针对不同问题的分
就一致关心着能够满足用户各种需求的指标。对于析方法:按照数学方程的不同,分为微分方程方法
产品性能的可靠性分析,由最初的经验预估、理论(代表性的如有限元FEM,时域有限差分方法FDTD
计算,发展到了如今的计算机仿真,产品设计朝着等)和积分方程方法(代表性的如矩量法MOM等);
计算机实现虚拟设计、虚拟实验的必然方向前进。按照计算的电尺寸大小,分为高频渐近方法(物理光
性能相对简单、测试成本较低的电子电气产品, 学方法PO,一致渐近绕射理论UTD等)和“低频”
可以通过原型或者简化实验完成性能评估。对于具数值方法(有限元FEM,矩量法MOM)。对于复杂
有复杂性能和复杂结构的电子电气产品,往往要求的电磁问题,往往单一的方法不能完全解决问题,
昂贵的测试设备,较长的实验周期,并对周围的测需要多种方法,多种工具混合使用。
试环境有较强的依赖性。这样条件下要完成某种产
品在多种状态的性能评估,需要较高成本,并且难
以满足一致性标准。而现代电子电气产品的复杂性,
需要在产品设计阶段就能给出指导产品设计的原则
和标准,并完成产品的优化、更新设计。注:电尺寸是指结构的几何尺寸与电磁波波
计算机硬件条件的飞速发展和工程实际的市场长的比值,一般定义待分析结构尺寸大于十个波
长的问题;高频渐近方法和“低频”数值方法最
需求,促进了计算机数值分析方法的不断进步,使
终都通过计算实现,区别在于高频渐近方法通过
计算机仿真对产品设计的指导意义愈加明显。1970
对物理现象的分析,对麦克斯韦方程组推导后,
年,市场的广泛需求促使了专业的仿真软件公司——采用了相应的物理近似,因此可以处理远大于10
ANSYS成立,并开始向用户提供在结构场、温度场、个波长的电大尺寸问题。而“低频”方法严格根
流体场和电磁场等领域的全面解决方案。据麦克斯韦方程组进行计算,只存在数值技术上
复杂电子电气产品中的电磁场往往具有结构材的误差,故一般情况下,只能处理电尺寸不大的
高频问题。
料复杂、具有复杂的激励和边界条件等挑战,因此
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最完整的电磁分析技术
产品特色
最完整的电磁分析技术
ANSYS充分利用各种电磁计算方法的优点,发展了多个适用于不同领域的电磁分析模块,这些模块优势互
补、在统一的软件界面(ANSYS PrepPost)下共同解决各种复杂的电磁分析问题。这些程序模块的相关信息如下
所示:
ANSYS 提供的电磁产品
模块名称 Emag EmagHF,Emax FEKO
简要描述低频电磁分析有限元法高频电磁分析矩量法及混合方法高频电磁分析
矩量法(MM)
快速多极子(FMM)
有限元(FEM)
计算方法有限元(FEM) 物理光学方法(PO)
边界元(BEM)
一致性几何绕射理论(UTD)
MM/PO/UTD多种方法混合
非线性磁场元器件库/高度自动化
主要特色计算精确,计算速度快
场路耦合分析复杂介质/复杂结构善于处理各种电大尺寸问题
电动机/发电机波导/同轴线/微带线电大尺寸雷达天线辐射特性
变压器/高压电器滤波器/功分器/谐振腔多天线系统/天线阵列
电磁开关/电磁致动电小天线辐射特性载体上的天线布局/干扰/耦合
主要应用领域电磁搅拌/电解漕雷达散射截面积RCS 大型目标雷达散射截面积RCS
感应加热/感应测试微波电路和设备电磁辐射/散射的地面/水面效应
MEMS/电参数提取转接头/数字电路同轴线/微带线/电磁屏蔽
电磁力/力矩/发热器件级EMC/EMI 系统级EMC/EMI分析
高
分
析
对
象
的
工
作
频
率
低
小分析对象的规模/尺度大
ANSYS 提供的电磁产品及其应用领域
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电磁分析解决方案
独特的耦合场分析特性
电磁场分析获得的电磁力/电磁力矩、电磁发热等对电子结构
的力学特性、温度分布等有直接的影响,ANSYS独具特色的多场
耦合分析功能可直接将电磁分析的结果作为结构力学分析或温度
场/流场分析的载荷和边界条件作进一步的分析,也可以反过来考
虑结构变形、温度分布等对电子结构的电磁性能影响。这种耦合
分析功能使得ANSYS电磁分析的意义得到更广泛的拓展。详情可
参阅《ANSYS多物理场仿真》。
梳状驱动器在静电