RF Module
Nuova app: Corrugated Circular Horn Antenna Simulator
Il modo TE eccitato da una guida d'onda circolare passa lungo la superficie interna di un'antenna a tromba circolare corrugata in cui viene generato anche un modo TM. Quando sono combinati, questi due modi riducono la cross-polarizzazione sull'apertura dell'antenna. Utilizzando questa applicazione, le caratteristiche di radiazione dell'antenna e il rapporto di cross-polarizzazione sull'apertura possono essere migliorati modificando la geometria dell'antenna.
Un'applicazione che mostra la radiazione in campo lontano di un'antenna a tromba circolare corrugata. I parametri geometrici e le frequenze operative possono essere modificati per ottimizzare le prestazioni dell'antenna.
Un'applicazione che mostra la radiazione in campo lontano di un'antenna a tromba circolare corrugata. I parametri geometrici e le frequenze operative possono essere modificati per ottimizzare le prestazioni dell'antenna.
Variabile di postprocessing Wave Vector per la Periodic Port e la Diffraction Order Port
Variabili di postprocessing vengono aggiunte per i vettori d'onda dell'onda incidente e i vari ordini di diffrazione (compresa l'onda riflessa). Queste variabili possono essere utilizzate nei grafici a frecce per la visualizzazione dei vari ordini di diffrazione da reticoli e altre strutture periodiche.
Il grafico a frecce mostra i vari ordini di diffrazione di un reticolo metallico plasmonico.
Il grafico a frecce mostra i vari ordini di diffrazione di un reticolo metallico plasmonico.
Scattering Boundary Condition in assialsimmetria 2D gestisce ora le onde piane incidenti e diffuse
La Scattering Boundary Condition per modelli assialsimmetrici 2D include ora un'opzione per le onde piane relativa alle onde di tipo diffuso. Questo significa che adesso si può impostare la Scattering Boundary Condition per assorbire un'onda che si propaga lungo una guida d'onda coassiale, come illustrato nell'esempio seguente. Inoltre, è possibile inserire il campo di un'onda incidente che si propaga lungo l'asse di simmetria. Questo è utile per le onde eccitanti e assorbenti che si propagano lungo guide d'onda coassiali, se non si desidera utilizzare l'eccitazione di tipo Lumped Port. È anche utile per la propagazione di fasci gaussiani nello spazio libero.
L'immagine mostra l'impostazione della Scattering Boundary Condition, eccitando un'onda incidente che si propaga lungo una guida d'onda coassiale.
L'immagine mostra l'impostazione della Scattering Boundary Condition, eccitando un'onda incidente che si propaga lungo una guida d'onda coassiale.
Nuove relazioni costitutive nell'interfaccia Frequency Domain: Loss Tangent, Loss Angle e Loss Tangent, Dissipation Factor
Il vecchio modello della tangente di perdita è stato rinominato Loss tangent, loss angle. Il nuovo modello del campo di spostamento elettrico chiamato Loss tangent, dissipation factor è stato aggiunto e accetta un valore per il fattore di dissipazione del materiale.
I nuovi modelli Loss Tangent, Loss Angle e Loss Tangent, Dissipation Factor.
I nuovi modelli Loss Tangent, Loss Angle e Loss Tangent, Dissipation Factor.
Variabile di postprocessing Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)
Molte antenne COTS, "Commercial Off-The-Shelf" di dispositivi a una porta sono caratterizzate dal rapporto di onda stazionaria (VSWR). Il parametro VSWR è ora disponibile per le porte eccitate. L'esempio applicativo Modeling a Biconical Antenna for EMI/EMC Testing mostra un grafico VSWR 1D.
Rugosità superficiale su superfici conduttive con perdite
Surface roughness è ora disponibile come una funzionalità secondaria per le Transition / Impedance Boundary Conditions. Queste condizioni al contorno scalano la corrente della superficie utilizzando i modelli di rugosità superficiale Sawtooth o Snowball.
Visualizza esempi aggiuntivi »
Impedance boundary condition, modello Sawtooth .
Impedance boundary condition, modello Sawtooth .
Surface Current Density sulla Transition Boundary Condition
Questa funzionalità secondaria per la Transition boundary condition è una sorgente di corrente superficiale posta su uno dei due lati della superficie ed è utile per applicazioni di EMI/EMC. Modella un flusso di corrente imposto lungo un lato di una superficie conduttiva sottile.
Nuovo tutorial: Simulating Antenna Crosstalk on an Airplane’s Fuselage
L' antenna crosstalk, o interferenza elettromagnetica, è problematica quando si usano più antenne su una piattaforma di grandi dimensioni. In questo modello, l'interferenza tra due antenne identiche in banda VHF è studiata tramite un'analisi dei parametri S nelle diverse configurazioni di un'antenna ricevente installata sulla fusoliera di un aereo. Vengono calcolati i diagrammi di radiazione in campo lontano in 2D e 3D di un'antenna trasmittente e sono visualizzate anche le aree illuminate e non sulla superficie dell'aereo.
La norma del campo elettrico sulla superficie dell'aereo. L'antenna in cima all'aereo è l'antenna trasmittente, mentre l'antenna ricevente è in basso.
La norma del campo elettrico sulla superficie dell'aereo. L'antenna in cima all'aereo è l'antenna trasmittente, mentre l'antenna ricevente è in basso.
Nuovo tutorial: Designing a Waveguide Diplexer for the 5G Mobile Network
Un diplexer è un dispositivo che unisce o divide i segnali in due bande di frequenza diverse ed è ampiamente usato nei sistemi di comunicazione mobile. Questo modello di tutorial simula le proprietà di divisione del segnale mediante una geometria 2D semplificata. I parametri S e i campi elettrici calcolati alle bande superiori ed inferiori mostrano le caratteristiche del diplexer nella banda Ka.
La norma del campo elettrico alla frequenza di 28 GHz, dove la potenza in ingresso entra solo dalla porta 2 e alla frequenza di 30,4 GHz, dove la potenza in ingresso entra solo dalla porta 3.
La norma del campo elettrico alla frequenza di 28 GHz, dove la potenza in ingresso entra solo dalla porta 2 e alla frequenza di 30,4 GHz, dove la potenza in ingresso entra solo dalla porta 3.
Nuovo tutorial: Modeling a Biconical Antenna for EMI/EMC Testing
Le antenne biconiche sono diffuse per le misurazioni in banda VHF perché supportano un ampio range di frequenze. Sono anche utili per i test di compatibilità elettromagnetica (EMC) in cui possono essere utilizzate come fonte RF nei test di suscettibilità o immunità. Questo modello simula un'antenna biconica su telaio esagonale leggero, preferibile rispetto ai coni solidi. La simulazione comprende il calcolo del diagramma di radiazione in campo lontano e il rapporto di onda stazionaria (vedere la sezione precedente).
La norma dell'intensità di campo elettrico e il diagramma di radiazione di un'antenna biconica.
La norma dell'intensità di campo elettrico e il diagramma di radiazione di un'antenna biconica.
Nuovo tutorial: Fast Numerical Modeling of a Conical Horn Lens Antenna
Una struttura 3D assialsimmetrica come un'antenna a tromba conica può essere simulata in modo veloce ed efficiente utilizzando un modello assialsimmetrico 2D. In questo esempio vengono calcolati molto rapidamente la radiazione dell'antenna e i parametri di adattamento rispetto al modo TE dominante entrante da una guida d'onda circolare, simulando la geometria assialsimmetrica 2D associata alla struttura 3D dell'antenna.
Il diagramma di radiazione in campo lontano e la norma del campo elettrico si focalizzano gradualmente verso il centro della lente.
Il diagramma di radiazione in campo lontano e la norma del campo elettrico si focalizzano gradualmente verso il centro della lente.
Nuovo tutorial: Numerical Modeling of a UHF RFID Tag for Animal Identification
I tag RFID in banda UHF sono ampiamente utilizzati per l'identificazione e la tracciabilità del bestiame. Questo esempio simula un tag passivo di identificazione a radio-frequenza (Radio-Frequency IDentification, RFID) in banda UHF. Per quanto riguarda l'impedenza complessa del transponder sul chip, viene calcolato un coefficiente di riflessione utilizzando un approccio che si differenzia dal metodo convenzionale di analisi del parametro di scattering utilizzando invece un valore di impedenza di riferimento reale.
La norma del campo elettrico di un'antenna tag RFID e il relativo diagramma di radiazione in campo lontano.
La norma del campo elettrico di un'antenna tag RFID e il relativo diagramma di radiazione in campo lontano.
Nuovo tutorial: Hexagonal Grating
Un'onda piana è incidente su un reticolo esagonale riflettente. La cella della grata è costituita da una semisfera sporgente. I coefficienti di dispersione per i diversi ordini di diffrazione sono calcolati per diverse lunghezze d'onda.
La norma del campo elettrico (grafico a colori) e il vettore di Poynting (media sul periodo, grafico a frecce) di una parte di una grata esagonale.
La norma del campo elettrico (grafico a colori) e il vettore di Poynting (media sul periodo, grafico a frecce) di una parte di una grata esagonale.
Nuovo tutorial: Modeling of a Mobile Device Antenna
I componenti elettrici nei sistemi di comunicazione wireless devono essere piccoli e leggeri ma garantire un'efficienza e prestazioni accettabili. Le antenne sono componenti essenziali nei dispositivi mobili e devono occupare solo lo spazio ristretto consentito dalle specifiche industriali. Per soddisfare questo requisito, nei cellulari si usa solitamente un'antenna a microstriscia (PIFA), date le sue dimensioni molto ridotte. Il design della PIFA può essere adattato ed esteso a più bande di frequenza da cellulari, Wi-Fi e Bluetooth®. L'antenna in questo esempio introduttivo è adattata solo per il campo di frequenza di downlink della banda Advanced Wireless Services (AWS). Le proprietà corrispondenti di impedenza dell'antenna sono calcolate come parametri S. Viene simulato il diagramma di radiazione in campo lontano.
Lo schema di radiazione del campo lontano 3D emanato da un'antenna all'interno del cellulare.
Lo schema di radiazione del campo lontano 3D emanato da un'antenna all'interno del cellulare.
Nuovo tutorial: Simulating Wireless Power Transfer in Circular Loop Antennas
Questo modello affronta il concetto del trasferimento di potenza wireless studiando l'accoppiamento di energia tra due antenne circolari adattate per in banda UHF. La dimensione è stata ridotta grazie all'uso di induttori su chip. Mentre un'antenna trasmittente ha un orientamento fisso, un'antenna ricevente ruota e ne viene studiata la configurazione ottimale di accoppiamento in termini di parametri S.
Ricerca della configurazione ottimale per il trasferimento di potenza tra due antenne circolari. È mostrata la norma del campo elettrico.
Ricerca della configurazione ottimale per il trasferimento di potenza tra due antenne circolari. È mostrata la norma del campo elettrico.
Nuovo tutorial: Modeling a Conical Dielectric Probe for Skin Cancer Diagnosis
Il comportamento di un'onda millimetrica con frequenze di 35 e 95 GHz è noto per la sua sensibilità al contenuto di acqua. Questo modello utilizza un'onda millimetrica in banda Ka a bassa potenza di 35 GHz e la sua riflettività all'umidità per la diagnosi non invasiva dei tumori. Poiché i tumori della pelle hanno un contenuto di umidità superiore alla pelle sana, si hanno maggiori riflessioni in questa banda di frequenza. Quindi, la sonda rileva le anomalie in termini di parametri S presso le sedi tumorali. Una guida d'onda circolare in cui propaga il modo dominante e una sonda conica dielettrica sono analizzate rapidamente insieme alle caratteristiche di radiazione della sonda utilizzando un modello 2D assialsimmetrico. Vengono inoltre eseguite analisi della variazione di temperatura della pelle e della frazione di tessuto necrotico.
La sonda dielettrica conica irradia la carne umana per identificare un tumore attraverso le proprietà di riflessione. Viene eccitata da onde elettromagnetiche millimetriche provenienti dalla guida d'onda. L'immagine mostra la norma del campo elettrico nella guida d'onda e sulla sonda dielettrica e la variazione di temperatura nella carne umana.
La sonda dielettrica conica irradia la carne umana per identificare un tumore attraverso le proprietà di riflessione. Viene eccitata da onde elettromagnetiche millimetriche provenienti dalla guida d'onda. L'immagine mostra la norma del campo elettrico nella guida d'onda e sulla sonda dielettrica e la variazione di temperatura nella carne umana.
Modellazione del dominio di tempo di un mezzo con dispersione di Lorentz-Drude
Gli array di fori plasmonici hanno goduto di grande interesse nell'ultimo decennio grazie alla scoperta della straordinaria trasmissione attraverso array di fori più piccoli della lunghezza d'onda. La teoria classica di Bethe indica che la trasmittanza attraverso un foro circolare sotto la lunghezza d'onda in uno schermo PEC scala come (d/lambda)^4. Tuttavia, la trasmissione attraverso i fori in film metallici realistici può superare il 50% e addirittura avvicinarsi al 100%. Questo fenomeno è attribuito ai polaritoni plasmonici superficiali, che possono tunnellizzare l'energia EM attraverso il foro anche se è molto inferiore alla lunghezza d'onda. Questo modello-tutorial mostra come modellare l'intera equazione di onda dipendente dal tempo in mezzi dispersivi come plasmi e semiconduttori (e qualsiasi mezzo lineare descrivibile da una somma dei termini risonanti di Drude-Lorentz).
Un impulso elettromagnetico si propaga attraverso un foro, più piccolo della lunghezza d'onda, in una lastra di dielettrico dispersivo.
Un impulso elettromagnetico si propaga attraverso un foro, più piccolo della lunghezza d'onda, in una lastra di dielettrico dispersivo.
Nuovo tutorial: Thermal Drift in a Microwave Filter Cavity
I filtri a microonde vengono utilizzati per eliminare le componenti di frequenza indesiderate in uscita da trasmettitori a microonde. In genere sono inseriti tra un amplificatore di potenza e un'antenna. Gli amplificatori sono di tipo non lineare e producono armoniche che devono essere eliminate mediante l'uso di filtri con banda passante piuttosto stretta. A causa degli elevati carichi di potenza, ma anche per le difficili condizioni ambientali, è necessario stimare la deriva della frequenza passa-banda a causa della dilatazione termica. È facile dimostrare ciò utilizzando dell'acciaio per il cilindro; la regolazione, basata sulla temperatura, della distanza tra l'estremità del cilindro e la scatola in ottone (con la vite di regolazione) può compensare automaticamente la maggior parte della deriva termica.
I filtri a microonde vengono utilizzati per eliminare i componenti di frequenza indesiderati in uscita da trasmettitori a microonde. A causa degli elevati carichi di potenza, ma forse anche per le difficili condizioni ambientali, è necessario stimare la deriva della frequenza passabanda a causa della dilatazione termica.
I filtri a microonde vengono utilizzati per eliminare i componenti di frequenza indesiderati in uscita da trasmettitori a microonde. A causa degli elevati carichi di potenza, ma forse anche per le difficili condizioni ambientali, è necessario stimare la deriva della frequenza passabanda a causa della dilatazione termica.
Nuovo tutorial: Axisymmetric Cavity Resonator
Questo modello di tutorial esemplifica la formulazione assialsimmetrica 2D dell'interfaccia Electromagnetic Waves, Frequency Domain disponibile con l'RF Module. Il tutorial illustra come trovare le frequenze di risonanza e i campi all'interno di una cavità assialsimmetrica con sezione trasversale rettangolare e con pareti perfettamente conduttive. Si possono ottenere le espressioni analitiche per gli autovalori usando la separazione delle variabili. Gli autovalori ottenuti con la simulazione COMSOL sono in accordo con i valori analitici. Il modello contiene anche le istruzioni per rappresentare le componenti cartesiane del campo elettrico in 3D con la dipendenza corretta dalla coordinata angolare. I grafici sono animati per illustrare che i modi sono onde che viaggiano con polarizzazione circolare destrorsa e sinistrorsa.
La geometria della cavità con il campo associato ad uno dei modi tracciato in sezione trasversale.
La geometria della cavità con il campo associato ad uno dei modi tracciato in sezione trasversale.
Strutture periodiche esagonali
Le strutture periodiche esagonali sono ora analizzate correttamente mediante porte periodiche. Basta specificare la direzione dell'onda incidente ai lati della cella esagonale e tutte le condizioni al contorno periodiche saranno impostate automaticamente. Le porte periodiche sono state migliorate per gestire i contorni di una porta partizionata.
Simulazione di un reticolo con le nuove strutture periodiche esagonali.
Simulazione di un reticolo con le nuove strutture periodiche esagonali.
Damped Driven Polarization come nuova relazione costitutiva della Transient Interface
Per l'interfaccia Electromagnetic Waves, Transient, è ora possibile utilizzare il modello di dispersione di Drude-Lorentz dai modelli disponibili del campo elettrico di spostamento. La funzionalità Drude-Lorentz polarization può ora essere aggiunta all'equazione di onda come caratteristica secondaria. La funzionalità Drude-Lorentz polarization aggiunge la seguente equazione ai domini desiderati:
Questa equazione viene risolta insieme all'equazione d'onda nel dominio del tempo per il potenziale magnetico vettore.
Immagine della selezione del modello di dispersione di Drude-Lorentz nelle impostazioni Wave Equation, Electric.
Immagine della selezione del modello di dispersione di Drude-Lorentz nelle impostazioni Wave Equation, Electric.
Parametri S impostati a zero per i modi evanescenti
Per i modi che non propagano (evanescenti), i parametri S vengono ora impostati automaticamente a zero. In questo modo, non è necessario aggiungere espressioni logiche che annullano i parametri S per frequenze/angoli per i quali l'onda corrispondente è evanescente. Ciò semplifica l'uso dei parametri S nel postprocessing.