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带标签的博客文章 RF 模块

智能医疗:设计应用于生物医学的 RFID 标签

2018年 4月 19日

本篇博客文章讲述生物工程如何联手 RF 仿真,从而设计出可用于保障患者生命安全、改善护理体验的射频识别(RFID)系统。

基于多物理场仿真的可调谐滤波器高保真建模

2018年 4月 3日

由于高速通信是无线系统发展的必然趋势,因此,对更高的数据速率、更高的频率、更大的频谱和更宽的频宽的需求都增加了。当处理宽带时,可能需要在无线通信系统中部署多个设备,以滤除多余的噪声和干扰信号,提高信噪比,并提高灵敏度。而单个可调谐滤波器便可替代这些设备,从而减少系统的空间大小和重量,并降低多个组件的制造成本。

通过时域反射法分析优化电气设计

2017年 10月 23日

通常,工程师使用信号完整性(SI)分析获得有关电信号质量的信息,然后,根据此信息改进设计。在 SI 应用中,时域反射法(TDR)是一种有用的技术,它可以发现信号路径中的不连续性。本文我们将使用仿真对两种不同的设计进行 TDR 分析:一条高速互连线和一组平行的微带线。

多物理场仿真助力预测微波滤波器中的热漂移

2017年 4月 11日

如果微波滤波器暴露在高功率载荷下和严酷的环境中,可能产生热漂移。一种预测这种多余现象的方法是使用多物理场仿真。

如何进行全波与射线追踪耦合建模

2017年 1月 30日

欢迎回到我们关于高频电磁中多尺度建模的讨论。当一个模拟中存在相差极大的不同的尺度时,多尺度建模是一次模拟挑战。例如,天线尺寸与天线距其接收目标之间的距离相比,就属于多尺度。

如何使用 COMSOL 耦合辐射天线和接收天线

2017年 1月 18日

本文为高频电磁场多尺度建模系列博客的第3部分,将重点介绍接收天线。我们已经在第 1 部分介绍了理论和定义,在第 2 部分中介绍了辐射天线。

2 种在 COMSOL Multiphysics® 中模拟辐射场的方法

2017年 1月 12日

本篇博文为高频电磁多尺度建模系列博客的第二部分,将讨论如何在 COMSOL Multiphysics® 软件中使用多尺度建模技术模拟辐射场。在文中,我们使用了 2 种不同的方法模拟了指定位置处的天线远场,并对模拟结果进行了理论验证。尽管这些方法应用普遍,但今天我们将围绕天线通信仿真的实际问题 展开讨论。有关理论和术语的综述,请参阅本系列博客的第一部分 。 辐射天线的建模与仿真 下面,我们开始讨论如何使用 COMSOL Multiphysics 软件及其附加的RF模块进行传统天线仿真。模拟一个辐射天线时,我们会有一个局域源,并想了解天线附近和局域外的电磁场信息。从根本上讲,这就是天线的作用,即将局域信息(例如,电压或电流)转换为传播的信息(例如,输出辐射)。接收天线则刚好相反,它是将入射辐射转换为局域信息。许多设备(例如手机)既充当接收天线,又充当发射天线,使我们能够拨打电话或浏览网络。 智利阿塔卡马大毫米波阵列天线(Atacama Large Millimeter Array,ALMA)。ALMA 用于检测来自太空的信号,以帮助科学家研究恒星、行星和星系的形成。这些信号传播的距离远大于天线的尺寸。图片通过 ESO/C. Malinn 在CC BY 4.0 下获得许可。 为了使所需的计算资源合理,我们仅对天线周围的小部分区域进行建模。然后,使用一个吸收边界截取这个小的模拟域。例如,使用完全匹配层(PML)吸收输出的辐射,由于其将求解仿真域中的所有复杂电场,因此我们将其称为全波 仿真。 然后,我们使用这种方法为我们提供了两个区域中的电磁场信息:直接计算的天线近场,以及使用 远场域 节点计算的远场。COMSOL 案例库中的许多RF 模型就使用了这种方法,例如偶极天线模型教程。这里,我们将不对实际的操作做进一步的介绍。如果您对该案例感兴趣,可以至 COMSOL 案例库中下载模型教程。 使用远场域节点 有人曾提出这样一个问题:“如何使用远场域节点计算指定位置的辐射场?”这是一个很好的问题。如 COMSOL《RF 模块用户指南》中所介绍的,远场域节点用于计算散射幅度,因此要确定特定位置的复数场,需要修改距离和相位。远场电场 x 分量的表达式为: \overrightarrow {E}{FFx} = emw.Efarx\times \frac{e^{-jkr}}{(r/1[m])}   y 和 z 分量的表达式与之类似,其中 r 是球面坐标中的径向距离,k 是介质的波矢量,emw.Efarx 是散射幅度。值得指出的是,emw.Efarx 是在特定方向上的散射幅度,因此它取决于角位置,但不是径向位置。场强的降低仅受 1/r 项的控制,变量 emw.Efarphi 和 emw.Efartheta 用于球坐标系中的散射幅度。 为了验证此结果,我们模拟了一个完美电偶极子,并将模拟结果与解析解进行了比较。 在高频电磁场的多尺度模拟导论一文中,我们对模拟过程做了详细介绍。如该文所介绍的,我们将完整结果拆分为两项,将其称为近场项和远场项。下面,我们在这里再次简要展示这些结果。 \begin{align} \overrightarrow{E} & = \overrightarrow{E}{FF} + \overrightarrow{E}{NF}\ \overrightarrow{E}{FF} & = \frac{1}{4\pi\epsilon0}k^2(\hat{r}\times\vec{p})\times\hat{r}\frac{e^{-jkr}}{r}\ \overrightarrow{E}{NF} & = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}3\hat{r}(\hat{r}\cdot\vec{p})-\vec{p}e^{-jkr} \end{align}   其中,\vec{p} 是辐射源的偶极矩,\hat{r} 是球坐标系中的单位向量。 如下图所示,我们可以看到使用 […]

在 COMSOL Multiphysics® 中高效模拟天线

2016年 10月 31日

在天线建模过程中,为了保持效率和准确性,我们应该从简单的几何形状开始模拟,然后逐渐添加更多复杂的功能。最终的模拟需要包括足够的细节,以准确表达我们的设计,同时删除那些增加计算成本的、不必要的单元。


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