RF 模块
新增 App:波纹状圆形喇叭天线仿真器
从一个圆形波导激励的 TE 模式沿着圆形喇叭天线的波纹状内表面传播,其中还生成了一个 TM 模式。当两个波耦合在一起时,会在天线的孔径给出较低的交叉极化。通过使用这个 App,可以修正天线的几何,改进天线的辐射特性和孔径的交叉极化比。
周期性端口和衍射级端口的波矢变量的后处理
增加了用于入射波和不同衍射级(包括反射波)的波矢的后处理变量,这些变量可以用于箭头图来可视化光栅和其他周期性结构的不同衍射级。
二维轴对称模型下的散射边界条件中,现在可以定义入射和散射平面波
二维轴对称模型的边界条件中现在包含了散射类型的平面波选项。意味着用户现在可以设置‘散射’边界条件用来吸收沿同轴波导的传输波,如下面案例所示。同时该条件可以用来定义沿对称轴方向的入射波,当用户不希望使用‘集总端口’定义激励源时,该条件对于描述沿同轴波导方向的激励和散射波非常有用。同时,该条件对于自由空间的高斯光束传输问题也非常方便。
频域接口新增本构关系:损耗角正切;损耗角;及损耗角正切,耗散因子
旧的损耗角正切模型已重新命名'损耗角正切,损耗角'。增加了新的电位移场模型'损耗角正切,耗散因子',用来直接输入描述材料损耗因子数值。
电压驻波比(VSWR)后处理变量
许多成品的商用(COTS)天线是以驻波比(VSWR)为主要参数的单端口设备。现在可以在激励端口调用 VSWR。应用案例为双锥型天线电磁干扰/兼容测试模型,其中展示了一维驻波比绘图。
损耗介质的表面粗糙度
过渡边界条件上的表面电流
这个 过渡 边界条件的子特征是一种单边电流源,专用于 EMI/EMC 应用,它用来模拟沿着薄导电层的单侧施加的电流。
新增教学模型:飞机机身上的天线串扰仿真
天线串扰,或者同址干扰,是在单个大型平台上使用多个天线时出现的问题。在这个模型中,研究了两个独立天线在甚高频(VHF)工作时的干扰,其中分析了一个接收天线安装在飞机机身的不同位置时的 S 参数。计算了一个发射天线的二维和三维远场辐射图案,并显示出机身表面上高亮和遮蔽的面积。
新增教学模型:设计 5G 移动网络的波导双工器
双工器是一种将信号组合或分裂到两个频带的元件,广泛应用于移动通讯系统。这个教学模型使用一个简单化的二维几何仿真分裂属性。计算得到的低和高频带中的 S 参数和电场显示了 Ka 波段下双工器的特征。
新增教学模型:模拟用于 EMI/EMC 测试的双锥形天线
双锥形天线广泛用于甚高频(VHF)测试,因为它们支持宽频范围。它们还可以用于电磁兼容性(EMC)测试,其中天线可以用作磁化率或抗磁率的 RF 源。这个模型仿真了由轻质六角形框架制成的双锥形天线,不使用固体锥体是为了加工性。仿真包括计算远场辐射图案和电压驻波比(见上节中的特征)。
新增教学模型:锥形喇叭透镜天线的快速数据建模
一个轴对称的三维结构可以使用一个二维轴对称模型来进行快速有效的建模,例如锥形喇叭天线。在这个案例中,通过仿真一个三维结构的二维轴对称几何,快速计算了给定的圆形波导的 TE 模式的天线辐射和匹配特征。
新增教学模型:用来标记动物的 UHF RFID 的数值模拟
UHF RFID 标签广泛应用于标记和跟踪家畜。这个案例仿真了特高频(UHF)范围工作的被动式射频识别(RFID)标签。相对于芯片应答器的复数阻抗,计算了反射系数,其中使用了与常规散射参数分析法不同的实参考阻抗值方法。
新增教学模型:六角形光栅
一个平面波入射到六角形反射光栅。这个光栅的单元是由凸出的半球组成。计算了几个不同波长下的不同衍射级的散射系数。
新增教学模型:移动设备天线的建模
无线通讯系统中的电子元件设计得小而轻,并且保持可接受的性能和效率。天线是移动设备中的必要元件,需要符合工业规范允许的受限空间。为了满足这个需求,一种平面倒 F 天线(PIFA)成为手机中小型天线的普遍选择。PIFA 的设计可以调制和扩展为覆盖多个频带,包括手机、WiFi,以及蓝牙。这个介绍性案例中的天线调制为只用于高级无线服务(AWS)下行频率范围的带宽。以 S 参数的方式计算了天线的阻抗匹配属性,还仿真了远场辐射图案。
新增教学模型:仿真圆环形天线中的无线功率传递
这个模型通过研究两个调制为 UHF RFID 频率的圆环形天线之间的能量耦合来说明无线功率传递的概念。尺寸缩小为使用芯片电感器。当发射天线的方向固定后,研究了接收天线转动时的 S 参数,并得到最佳的耦合结构。
新增教学模型:模拟用于皮肤癌检测的锥形介电探针
众所周知,频率 35 GHz 到 95 GHz 的毫米波对水含量的响应相当敏感。在这个仿真 App 的模型中仿真了一个无需开刀的检测中低功率 35 GHz Ka 波段毫米波及其对湿度的反射率。因为皮肤癌肿瘤包含的温度高于健康皮肤,它会在这个频率波段给出更强的反射信号。因此,探针检测肿瘤位置处的 S 参数的不正常信号。使用二维轴对称模型,快速分析了一个工作于主模式的圆形波导和锥形介电探针,以及探针的辐射特征。同时还进行了皮肤的温度变化和坏死组织分数的分析。
色散 Drude-Lorentz 介质的时域建模
在过去十年,表面等离激元空穴阵列得到了广泛的关注,因为观察到通过亚波长空穴阵列的非凡的透射率。经典的 Bethe 理论预测通过一个 PEC 屏的亚波长圆孔的透射率的比例为 (d/lambda)^4。但是,通过实际的金属膜中的空穴的透射率可以超过 50%,甚至达到 100%。这种现象归因于表面等离激元电磁极子,可以通过空穴隧穿 EM 能量,即使它非常亚波长。这个模型可以作为教学,显示如何模拟色散介质中的全瞬态波方程,例如等离子体和半导体(以及通过大量 Drude-Lorentz 谐振项描述的任意线性介质)。
新增教学模型:微波滤波腔体中的热飘移
微波滤波器用于从微波发射器的输出中消除不需要的频率分量,它们通常插入到功率放大器和天线之间。放大器具有非线性,会产生必须消除的谐波,这可以通过一个具有相当窄的带通的滤波器来实现。由于恶劣的环境条件,可能会有大功率的负载,有必要计算一下由于热膨胀产生的带通频率 的飘移。通过使用圆形铁筒可以很方便地演示这种效应,圆筒末端和黄铜箱之间的距离受温度驱动来调整(其中使用调整螺栓)可以自动地补偿大部分热飘移。
新增教学模型:轴对称腔体谐振器
这个基准模型演示了 RF 模块中可以使用的二维 电磁波,频域 接口,它用来找到一个带有完美导体壁面的矩形截面轴对称腔体中的谐振频率和场。可以使用分离变量来得到特征值的解析表达式。通过 COMSOL 仿真得到的特征值完美地吻合解析值。模型还包含说明如何在三维中使用正确的角度坐标关系来绘制电场的迪卡尔分量。绘图还可以动画描述右旋和左旋圆偏振的行波的模式。
六角形周期性结构
现在可以使用周期性端口正确分析六边形周期性结构,您只需要指定在六边形单元的边上的入射波方向,那么所有周期性边界条件就将得到正确地应用。周期性端口还进行了改进,能够处理分割的端口边界。
瞬态接口新增的阻尼驱动偏振本构关系
对于 电磁波,瞬态 接口,您现在可以从可用的电位移场模型使用 Drude-Lorentz 色散模型,Drude-Lorentz 极化 特征现在可以作为子特征增加到波方程特征。Drude-Lorentz 极化 特征在期望的域上增加了下列方程:

这个方程将与瞬态波方程同时求解得到磁矢势。
隐失模的 S 参数设定为零
对于无传播(隐失)的端口模式,S 参数现在自动设定为零。因此,您无需增加逻辑表达式来将对应于隐失波的频率/角度的 S 参数置零。这可以简化后处理中 S 参数的使用。