从直流到日光:计算电磁学的基础

这些东西是怎么工作的?万博Ansys计算电磁学(CEM)专家在一个新的网络研讨会系列中回答了这个问题。

万博Ansys基于在应用CEM解决电磁学和电子设计中最具挑战性的问题方面拥有30年的历史。作为一种独特的复杂技术，HFSS已经发展到结合多种数值方法，如有限元法(FEM)、矩量法(MoM)、间断伽辽金法(DGTD)、物理光学法(PO)和射击和反弹射线法(SBR)。这种技术的广度使用户能够模拟电磁现象的规模从从纳米级片上微电子到宏观系统，如服务器、汽车、飞机甚至船舶．多年来，在全球范围内，该技术的准确性和解决方案的可靠性对大量技术和产品的开发至关重要。万博网

我对HFSS的最初体验是做天线设计，我被它的精度惊呆了——在比较远场图时，它的精度导致了一条紫色线测量红色的是s，蓝色的是HFSS。我怀疑，像许多其他用户一样，我想到的一个问题是，“这些东西是怎么工作的?”

自从2001年加入HFSS团队以来，我有幸与一些优秀的工程师和软件开发人员一起工作。他们教会了我很多关于这项技术的基本原理和基础，这提高了我对这项技术的个人使用。我怀疑任何用户都会对获得这样的见解感兴趣。

因此，为了更深入地了解CEM, Ansys将举办一个由五部分组成的网络研讨会系列万博计算电磁学基础“，．本系列网络研讨会将为与会者提供一个独特的机会，听取Ansys CEM专家的意见，并回答问题:“这个东西是如何工作的?”万博

让我们先来看看:

计算电磁学基础- 3月22日

本次演讲由Ansys Fellow和首席技术专家Eric Bracken博士主持，将围绕万博CEM中可用的许多求解器技术，从准静态电场和磁场到射频(RF)和微波到可见光，从单个晶体管到许多城市区块。本文将概述这些求解器中使用的不同方法，并讨论在为给定应用选择特定求解方法时所做的一些权衡。与会者将更好地了解CEM中现有技术和技术的广度和深度。

HFSS和Maxwell求解技术的基础概述-3月30日

Drs。研发总监里卡德•彼得森(Rickard Petersson)和赵平(Ping Zhao)将讨论HFSS和万博Ansys麦克斯韦．这些是全球工程师数十年来用于设计天线、pcb、连接器、电动机、变压器等电子设备和产品的主要电磁仿真工具。万博网它们将涵盖HFSS和Maxwell的基础技术以及最新的高级功能。数值方法(有限元素，积分方程等)将与求解器选项一起讨论，如直接和迭代代数求解器。此外，将审查用于解决更大问题和减少模拟时间的高性能计算(HPC)选项。重点介绍麦克斯韦的先进物理技术，如矢量迟滞、不可逆温度对退磁的影响、磁致伸缩建模和Litz线建模。最后，将演示一个用于多物理场、热管理以及噪声、振动和粗糙度(NVH)的集成工作流示例。

HFSS中域分解技术的基础——4月12日

赵克忠博士将介绍过去十年在HFSS中应用的重要的先进求解技术。其中一些新技术，如通用域分解求解器、混合有限元-边界积分求解器(FE-BI)、混合积分方程区域求解器(IE区域)以及较新的三维分量阵列和网格融合求解器，都是基于强大的域分解方法(DDM)。DDM技术使HFSS能够利用高性能计算能力来解决规模和范围空前的电磁问题。DDM将原问题分解为子域，通过适当的边界条件强制界面处电磁场的连续性。DDM的众多优点之一是，最有效的求解器或网格技术可以应用于每个领域，这一优点在最近引入的HFSS网格融合技术中得到了极大的利用。

电磁学中的射线追踪方法基础- 4月21日

Robert (Bob) Kipp博士将讨论极端规模的模拟。广泛的电磁问题涉及跨越数百到数千个波长的物体和环境:安装的天线性能和耦合，室内/室外射频传播，车辆间(V2V和V2X)通信，雷达信号和传感，以及反射器和透镜天线。无论是为了快速周转，还是仅仅为了将模拟纳入可用的计算资源，大规模问题仍然是高频渐近方法的最佳点。在本次网络研讨会上，Bob将介绍SBR方法的最新技术和功能。讨论将从传统的SBR开始，然后显示其扩展，以纳入边缘衍射机制，机身拥抱爬行波，以及介电体积中的折射。然后，SBR将与其他全波和射线跟踪方法相关联，以演示图形处理单元(gpu)如何具有巨大的并行化潜力。来自不同应用领域的实际示例将展示SBR的准确性、速度和整体实用性，显示其在CEM工具箱中的价值。

计算光学与光子学基础- 4月28日

Lumerical公司首席产品经理、前首席技术官詹姆斯·庞德博士将介绍光学、光子学和光。光学和光子器件的模拟需要广泛的求解器来覆盖多个长度尺度和物理效应。仿真可以模拟纳米级设备，如图像传感器像素、多量子阱激光器和微型led发射器，以及宏观系统，如增强现实显示器和具有多个光源和相机传感器的全汽车场景。此外，系统建模涉及结合多个尺度的模拟。例如，智能手机显示器的分析需要模拟单个像素，以及模拟不同环境光源的整个场景来进行人类视觉分析。James将回顾各种模拟光学电磁的方法，从射线示踪器到全波电磁求解器，以及周期和平面系统的专业求解器。此外，James还将讨论光吸收、发射、调制和放大的量子和电光效应的模拟，并将讨论经典和量子应用的集成光子电路的求解器。观众将了解光学和光子学的多物理，多尺度性质，模拟挑战，以及可克服的解决方案的广度。

我们希望你能加入我们的网络研讨会系列当我们检查Ansys CEM技术的广度和深度时，从直流到日光。万博如果您对CEM及其工作原理感兴趣，请不要错过。