基于三维电磁场仿真的船用屏蔽箱体孔腔耦合谐振特性分析

随着船舶自动化程度不断提升,船舶通信、导航、监测等应用电子设备越来越多,电磁环境更加复杂。在低噪声的电磁环境中,要保证船用甚高频通信设备不降级,要求更加严格的船用甚高频通信频段辐射骚扰限值。船用屏蔽箱的屏蔽效能,由于电磁谐振的影响,导致急剧下降。本文基于三维电磁场仿真软件,对船用屏蔽箱体孔腔耦合谐振特性进行分析,明确孔缝尺寸条件,分析不同缝隙厚度、缝隙宽度等影响电磁耦合谐振的规律,促进船用通信频段电磁耦合谐振的控制。

利用异常三维电磁场结构分析定位微波电路设计问题

本文通过对微波电路的三维电磁场仿真分析,利用HFSS软件对电路性能异常频点的电磁场结构进行分析,根据电场传播路径,并结合实际电路布局,提出具有一般性的寻找微波电路设计缺陷的方法。

基于CST的电磁脉冲效应分析仿真实验研究

为减小复杂多变的电磁环境对车辆的影响,利用三维电磁场仿真软件CST(Computer Simulation Technology)在车辆发动机舱建立线缆模型,研究不同因素对车辆电磁耦合效应的影响。通过仿真得到线缆长度、线缆距车底高度、线缆相对距离、线缆终端电阻、导体半径、绝缘层厚度等参数变化下,线缆感应电压和感应电流的峰值绘制关系曲线。这些结论可以为车辆线束设计提供理论指导,并为电磁防护设计中对于线缆导体半径选择、线缆相对距离、离地高度、线缆长度等提供依据。

宽带信道增益平坦度仿真设计

宽带信道的增益平坦度指标好坏是信道宽带性能保证的基础,同时由于影响因素众多,也是设计难点所在。以公式计算与电路仿真、三维电磁场仿真相结合的方式,详细分析了微波电路设计中各种因素对信道增益平坦度的影响,再针对各种影响因素给出了电路解决改善方法,论述了实际电路设计中宽带增益平坦度保证的关键技术和注意事项。

高速互连线的电磁参数

高速互连线的电磁参数是引起的信号畸变和延迟的主要原因之一。然而长期以来人们采用准静电场推导的公式计算,但在高频端,互连线的尺寸可以与波长相比拟,分布参数影响了电磁参数的数值。数值计算的结果表明,电磁参数已经不能看作是简单常数,而是随频率变化的量。频率较低时,寄生电容随频率升高快速减小,电感则随频率变化比较小。该文采用ANSYS描述语言(APDL),从场能量计算任意形状的三维高速互连线的电磁参数。

强磁场条件下气体超声波流量计PCB板建模仿真分析

针对强电磁干扰环境下,多声道气体超声波流量计印制电路板(PCB)的超声波回波信号处理电路与时序电路电磁兼容性问题进行研究,研究了强电磁脉冲场强值对耦合电流的影响,建立了外部强电磁干扰源等效模型,并结合三维电磁场仿真软件(CST)来模拟外部强电磁干扰环境下,通过观察关键敏感电路的不同的电流端口来研究不同电磁干扰源强度下对PCB关键敏感电路电磁耦合的影响,根据强电磁干扰源的大小与流量计PCB板的关键敏感电路感应电压值的线性关系,确认关键敏感电路可受干扰强电磁场的最大辐射阈值,提出了PCB板上关键敏感电路电磁敏感度建模仿真方法,据此总结相关规律,提出优化对应PCB关键敏感电路的相应设计,进行前后仿真分析对比,关键敏感电路耦合电流显著减少,证明了多声道气体超声波流量计在强电磁干扰环境下的抗耦合干扰能力得到显著提高。

磁阻反应式有限转角电机特性分析

介绍了磁阻反应式有限转角电机的主要结构及工作原理。由于其独特的不对称结构,必须进行三维电磁场仿真分析。通过仿真,分别得到磁链、电感、转矩与电流和转子位置角的三维曲面图,建立相关数据库,并分析了电机的静态特性。根据非线性磁参数法,建立了电机的数学模型。将电机的磁化曲线数据ψ(i,θ)转变为i(θ,ψ)的形式,代入数学模型中。再采用四阶Runge-Kutta法和有限元法求解电压平衡方程和机械运动方程,得到线圈电流、转矩、转子位置角等参数的动态特性曲线。并进行了静态转矩和动态特性实验。将实验结果与仿真结果进行比较,结果证明了求解方法的正确性。

准八木型宽带微带天线单元的设计

利用三维电磁场仿真软件(Ansoft HFSS)对准八木型微带天线单元进行了仿真计算.研究了天线结构参数对天线性能的影响.最后得到一个良好的设计。实验结果与计算值相吻合。

智能天线中高速射频切换技术研究

主要针对基于智能天线的高速射频切换技术展开了讨论。通过对一个应用系统的研究与探讨,提出了高速射频切换系统的功能设计方法,并对该系统的关键指标进行了分析,最后通过三维电磁场仿真实现了该切换系统并对其性能进行了验证。

基于Ansoft外转子无刷直流电机设计

介绍了基于Ansoft外转子无刷直流电机的设计。针对风机的驱动,分别论述了永磁电机参数的选择、基于Ansoft RMxprt模块电机方案确定、电机参数对电机性能的影响和电机有限元分析。

多层板式电涡流阻尼器构型与磁路优化分析

为提升板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,对比分析了单层与多层PECD典型构型的紧凑性与材料利用率,发展与完善了多层PECD构型与磁路优化设计。基于某单排式多层PECD样机阻尼性能测试结果,校验了三维电磁场有限元稳态分析法预测PECD等效阻尼系数的精度;仿真分析获得了永磁体与导体铜板之间的磁场间隙、永磁体的固定材料、间距与布置方式等参数对多层PECD等效阻尼系数的影响规律,据此提出了多层PECD的优化构型与磁路。结果表明:与单层PECD相比,多层PECD耗能效率得到有效提升,结构也更为紧凑;磁场间隙及永磁体的固定材料、布置方式与间距等对PECD等效阻尼系数均有显著影响,其中磁场间隙、相邻永磁体磁极布置与间距等存在最优参数。多层PECD的优化构型与磁路为:磁场间隙宜尽可能减小;采用非导磁材料固定永磁体;同侧永磁体宜阵列布置;永磁体沿阻尼器运动方向磁极宜相反布置,间距取0.2倍永磁体同向尺寸;永磁体沿垂直于阻尼器运动方向磁极宜相同,且间距越小越好。

竖向TMD用板式电涡流阻尼器磁路对比分析

为提升竖向TMD用板式电涡流阻尼器(PECD)的耗能效率,分别开展了典型竖向电涡流TMD样机的阻尼性能测试与有限元仿真分析,基于相邻永磁体有效耦合率性能指标,采用三维电磁场有限元分析方法分别优化了外置式与内置式PECD的磁路设计,并对比分析了各磁路的耗能效率、耐久性与占用空间等。研究结果表明:提出的相邻永磁体有效耦合率可以很好地表征永磁体相互作用对PECD等效阻尼系数的影响程度,有助于指导磁路优化设计;外置式与内置式PECD磁路优化设计方案在相邻永磁体磁极布置、水平与竖向适宜间距等方面均存在较大差别;各最优磁路永磁体用量一定时,内置式PECD的等效阻尼系数略低于外置式PECD(附加导磁钢板),但远高于外置式PECD(无导磁钢板);装配内置式PECD的竖向TMD结构相对紧凑,且耐久性也相对较高。

超高频RFID微带天线设计与仿真

目前，我国已划定超高频RFID通信的频段范围是840～845MHz和920—925MHz，但多数超高频微带天线并未执行这一标准，导致射频污染，为了解决上述问题，采用理论和仿真相结合的方法，结合新型陶瓷材料，设计了一种中心频点为922．5MHz的RFID微带天线，并运用HFSS仿真软件进行了优化和仿真。结果表明：该RFID微带天线在922．5MHz附近驻波比较小，增益为2．1dBi，能够广泛应用在我国的超高频RFID通信设备中。