如何如何上简化周期性模型

作者图像

作者Jiyoun Munn

2019年4月22日

((fss)(fss)(EBG)(ebg)结构结构结构结构结构响应,,响应阻抗阻抗,,,,,,,,,,,,,,,,全部全部,那那需要较计算计算成本较较计算计算时间。。。射频模型中的几,展示展示使用边界条件的的数值模型

使用使用条件简化射频

如所所,在在世博会的的,镜子镜子的产生了了的建筑图像。这是一个个很很好

米歇尔·奥巴马在意大利镜室的的照片
(米歇尔·奥巴马(Michelle Obama))Wikimedia Commons在在共领域领域中的图像

通过数值数值,并并计算尺寸最最单个单元将条件应用于于个的一边界对对对边界,就一,就就就就就就就沿连接这连接这这这对

在不房间的,也情况情况分析电波暗室使用的的吸波器

rf rf模型模型的特殊边界条件的的模拟模拟模拟
为了表电波中使用,仅使用的个个所有所有侧壁侧壁周期性边界条件的单个单元

在在电磁波和和结构时,衍射衍射对于个单元和相当单元单元至关重要重要重要,对于,对于,模型结构,模型

周期性边界条件

在射频,我们可以看到一些一些,这些看到示例演示了如何一单元周期性边界边界执行更有效的。

两两之间的反射和系数

菲涅耳方程描述了波xy平面上扩展的种介质的的传播。。周期性边界条件一部分建模会牺牲计算精度在下激励激励

消声室单元的的y分量
在在周期性条件的单单个

左:电场图的分量,当当入射角射角时平均流流箭头。箭头箭头箭头箭头箭头条件条件应用于应用于边界边界。。。另一一对

(FSS)

我们也可以周期性(fss)(fss),,,,,,电磁电磁带隙结构结构结构结构,,响应响应响应阻抗阻抗阻抗阻抗表面阻抗阻抗,,,,,,,高高高高阻抗高阻抗表面阻抗阻抗阻抗表面阻抗和周期性结构结构频率端口PML(PML)结合结合结合结合,在在受周期性引起的任何任何的的高阶模失真的情况情况情况情况计算下

电场电场
具有4组组边界的rf模型模型

左:在谐振频率电场模图。:该该模型需要需要需要需要需要需要需要需要需要组组组周期性条件条件。

App的的的的模拟结果结果
App提供提供提供提供提供种类型预定义基本单元单元,例如圆基本基本单元基本基本例如圆

微波微波

在表征,我们我们常规电波暗室内测试测量。的的墙壁,地板和和天花板都微波微波,可以可以入,以以最大地减少这将将一一个个虚拟虚拟虚拟虚拟无限无限

无限无限金字塔形的图图
你将求解周期性边界的无限金字塔形的的模型模型

腔室的壁以和吸波器的,但的吸波器吸波器必一定一定是仿真的一。端口边界条件周期性条件的个形单元计算金字塔内部的和和衰减衰减

金字塔金字塔吸波器的电场模
4组组条件金字塔形形吸波器模型

左:30°时时,金字塔金字塔吸波器的。:该该该该

表面等等激元线

如果物理用方程组,则用则射频的数值分析不仅限于射频射频射频,,微波微波微波和毫米波波波等等的表面等离离激元线中,使用周期性条件条件端口特征,将将,反射和衍射计算为介电基底上入入的的。

表面表面激元线光栅模型的模图
表面等激元线光栅中使用周期性周期性边界条件条件

左:36°时时电场:周期性周期性。:周期性边界条件会生成无限阵列线光栅线光栅阵列阵列阵列

使用周期性条件的一些注意

周期性条件的选择一具有相同形状边界集集集集

  • 连续性((\ Mathbf {E} {\ Mathrm {dettly}} = \ MathBf {e} {\ Mathrm {source}}}
  • 反连续性((\ Mathbf {E} {\ MathRM {dettly}} = - \ MathBf {E} {\ Mathrm {source}}}
  • floquet\ Mathbf {{\ Mathrm {destinaty}} - \ Mathbf {r} _ {\ Mathrm {source}}}}}}}

源边界和选择之间的关系电场电场相同相同

使用连续性选项,两两表面相同,而,而反连续性选项选项个选择之间的。floquet选项是通用,因为它在两边界任意的的,所以任意,所以所以相位

当通过选项生成具有周期性边界时时,与模型网格网格模型时时条件条件相关联相关联的的的每每一组组对对被设置为为具有具有具有与与复制复制选项创建从表面到另表面相同相同网格。通过网格节点中中选项物理场物理场更改用户用户,将将控制网格网格序列序列网格节点节点。我们可以复制复制已应用周期性条件边界。

使用使用网格功能的图像图像
使用复制,可以可以源和边界选择之间相同。网格

使用comsol多物理学的的之一,我们我们完全周期射频模型中的的网格。。如果从头头构建开始开始构建构建构建周期性条件的边界的一对上相同相同网格网格

创建可视化的周期性射频

你你已经,,射频模型当中的示例上面提到示例非常人人原始原始单元几何形状形状不同的的绘图三维数三维数数据集我们绘制阵列,而阵列需重复复制单元转到转到转到结果>数据数据,然后然后鼠标右键进入上下文菜单。通过更多三维>三维数三维数可以可以该数据集

获取获取组数据集节点截图截图
该三维数组可从上下文菜单的数据集节点获取获取

三维三维及阵列设置窗口窗口
选择选择用于演示的。

在模型开发器数据数据节点中三维数三维数之后,我们我们可以高级栏中的来要绘制的三三中中对解进行进行可,请可可可可三维数三维数

放大模型进行更仔细的的的,请请尝试单击单击单击鼠标滚轮鼠标滚轮的的的同时同时同时使用使用同时使用使用使用使用使用使用使用

频率选择表面的仿真结果

显示等离子线光栅模型的场范围的图像。
一一频率选择。体图体图过滤器子功能您在选定上绘制表达式。选选三三绘图组绘图设置部分中绘图数据集边缘

如果我们一相位相位变化场是是是,请,在,在,在,在高级高级激活Floquet-Bloch周期,然后然后波矢值。对于模块中的表面离激元线,在,在二维数二维数Emw.kperiodicx。。。数据集集里

数据数据窗口的高级选项。
在,floquet-bloch周期周期用户的增量相位变化

表面表面激元线光栅中的电场仿真结果结果
在表面激元线模型模型模型模型光栅光栅的的的的的分量在每个阵列阵列单元单元中中具有具有具有具有相位级相位级相位级数相位级相位级数数数数。使用。使用使用15×1二一一一使用使用使用使用一使用使用

结束结束

周期性条件条件应用各种无限周期性建模建模关键。由于由于此此边界边界边界条件条件下下下下不不需要需要需要将将周期整个整个周期周期周期结构结构结构结构结构结构包含包含包含包含包含仿真域的计算资源

进一步了解有关中可用射频的的专用功能(周期性((())的的:

博客博客


评论(0)

留言
登录|注册
正在... ...
浏览comsol博客