Ansys高频电磁应用领域及案例（下篇）

2023年1月31日 浏览：1494 收藏：1

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车联网(V2X)
V2X是车用无线通信技术(vehicle-to-everything)的简称也称之为车联网技术，是5G应用的重要组成部分主要包括：
a) V21-车辆到基础设施(Vehicle to lnfrastructure：与停止信号，交通灯，甚至是道路本身通信
b) V2V-车辆到车辆(Vehicle to Vehicle)：与其他车辆进行通信；DRCS(802.11p)；未来5G通信
c) V2P-车辆到行人(Vehicle to Pedestrian)：与行人交互
d) V2D-车辆到设备(Vehicle to Device)：与移动电话和电脑通信
e) V2G-车辆到电网(Vehicle to Grid)：允许车辆让电网访问汽车电池以应对高峰利用时间
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V2X通信是ADAS应用中非常有前途的领域，V2X允许车辆在彼此之间和道路基础设施之间传输安全关键信息，其设计的主要关注领域包括：
a) 天线单元设计和优化
b) 检视天线安装效果
c) V2X场景的全物理仿真
d) 检视V2X场景角落案例
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卡车拖车通过两种方式影响与卡车后方车辆的通信：
-挂车从天线反射能量，并使其辐射方向图向前偏置
-挂车遮挡了视线通讯的潜在路径
前天线的位置对于与从后方接近卡车的车辆进行通讯并不理想，信号强度的显著下降可能导致从后面驶来的卡车和车辆之间的关键安全信息传输不畅。

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电磁兼容与可靠性

Ansys具有完整的从组件到板级，再到系统级的EMI/EMC分析能力，主要的问题类型可用如下的列表简要归类。HFSS作为Ansys电磁兼容仿真方案中的高频三维结构核心求解工具，具有举足轻重的作用，可应用于板级及系统级，尤其是涉及到射频和环境的无线系统与全平台集成的仿真场景当中，其中天线与PCB等问题，前面已经有较为详细的描述。
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射频干扰RFI
-汽车、飞机、手机等搭载多通信系统的射频干扰仿真
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-无线仓库的射频干扰仿真
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人体的电磁暴露
-高精度EM 仿真提供E和H场值
-频率相关的介电常数
-人体模型与电磁场强度的限值进行比较
-变电站和高压线路
-无线通信设备的SAR
-船舶飞机和平台的EEE和辐射危险
-HERO,HERP.HERF、HERA

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全平台电磁仿真
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雷击与放电区域
高强度瞬态电磁场对电子设备的损害是致命的，典型的高强度电磁脉冲干扰包括雷击，EMP，HEMP，ESD，以及HIRF高强度辐射场(High Intensity Raidated Field)但系统受高强度电磁场干扰或雷击ESD等影响时，设计者必须保护系统或敏感设备不受损坏，且具备保持正常工作的能力。Ansys仿真软件可以从时域频域两方面模拟HIRF和雷击等瞬态强电磁脉冲的影响，帮助设计者定位HIRF和雷击发生的热点，查看HIRF和雷击之后的放电路径，并通过混合算法，对超大物体如航母等进行三维电磁分析。

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用Q3D寻找人手和手机的模型中可能放电的热点区域，Q3D中分析得到的电荷密度(绝对值)分布。
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雷击放电路径与间接效应
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场景分析
RS232接口电路，在核爆脉冲作用下，内部电路信号波形的干扰情况仿真。

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微放电仿真
微放电仿真分析各类射频微波器件如波导、微带、滤波器环形器等的真空二次电子倍增效应，软件直接导入HFSS计算的电磁场分布，准确快速的计算功率击穿闯值。支持金属、介质、铁氧体等材料以及磁偏置定义。可直接定义微放电关键区域及放电时间，实现对电子数量及运动轨迹的实时追踪。
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其他应用领域

FSS/EBG设计
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目标 RCS 的计算与缩减(雷达目标特性)

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医疗仪器
HFSS的器件库中拥有人体模型，包括正常人体的所有部分如骨、肌肉、皮肤、毛细血管、神经、大脑等，能够仿真非匀质人体模型处于由核磁共振设备产生的射频磁场中的一系列电磁效应，预测医疗仪器是否对人体带来电磁辐射超标的风险。
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RFID设计
-HFSS对RFID天线的仿真
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-RFID电路与天线的场路协同仿真
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-包含工作环境在内的RFID系统级仿真
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电真空
-电真空行波管的场分布和工作模式仿真
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光纤
-光纤中的场分布和模式传输
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