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    2013-9-8 21:17
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    根据CST张博士讲解整理而成的笔记,讲解了电磁基础知识及其仿真中的相关概念。   准静磁场(magento-quasi-static):忽略安培环路定理中的位移电流项,对应低频大电流情况。 准静电场(electro-quasi-static,EQS):忽略法拉利电磁感应定律中的磁通变化率项,对应低频高压低电流情况。 10MHz以下采用准静理论,100MHz以上采用全波理论。位移电流和运流电流问题必须采用全波。 电磁辐射的充分必要条件是带电粒子做加速度运动 电磁能量损耗包含非零电导率的欧姆损耗和介质极化损耗,两者的物理是不一样的,尽管通常均称为损耗正切。 电尺寸=几何尺寸/波长 电尺寸5,电小;5电尺寸50电中;50电尺寸500,电大;500电尺寸,超电大; 计算电磁学包含电磁数值仿真,全波(精确)算法,高频(渐进)算法 全波-求解麦克斯韦积分或者微分方程,分频域和时域;场区和源区均需划分网格 高频-求解格林函数,仅有频域,滞后位计算繁琐,进源区划分网格 全波算法:有限差分(FDM),有限积分(FIT),传输线矩阵法(TLM),有限元法(FEM),矩量法(MoM),边界元法(BEM) 全波有最大电尺寸限制,高频算法有最小电尺寸限制 FDM,FIT,TLM六面体分割网格,FEM四面体分割网格;MOM、EBM三角面分割网格,FDM、FIT、TLM时域算法; FEM、MoM、BEM频域算法 网格为N,CPU和内存的需求:FDM、FIT、TLM=N;FEM=N^2,MoM和BEM=N^3; 给定仿真精度和硬件资源的条件下,电小选择MoM和BEM; 电中选择FEM;电大选择TLM、FDM、FIT;超电大选择高频法。 时域仿真终止的条件是能量衰减完全,所有的物理现象发生于时、空中,而不是频、空中。 仿真中涉及模式衰减,及不规则曲面波端口设置合理性 问题 。 物理尺寸远小于波长(1/100):路理论(必要条件); 物理尺寸和波长比拟(1/10):场理论(充分条件); 时域仿真采用高斯脉冲,其FFT还为高斯,不可用方波,仿真速度快,算法本身效率高,缺点,边带有误差,不适用于窄带仿真,数值噪声(计算机),衰减到30Db终止; RLC的基尔霍夫的时域方程? 频域网格自适应,算法资源耗费大,不应用宽带问题; EMC永远是个宽带问题,采用时域势在必行,频域不合适,存在谐振波,若采用频域差值,会存在丢峰现象,仿真结果不服实际。 个人理解对于EMI的仿真只能发现可能超标的点和相应what-if分析,但要将实测和仿真的幅值大小精确很难,但可以体现频段内的变化趋势。对于ESD,仿真就是一个超难的课题了,虽然目前HFSS和CST多可以通过静电抢模型进行电流路径和幅值分布的模拟分析,但是实效及普适性有待提高。 EMC分析要抓住主要矛盾,电流(或者 感性作用 )是产生辐射的主要原因,关注大电流和高频区域。
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