مدل RF رادیو فرکانسی کامسول

انجام پروژه کامسول مدل RF رادیو فرکانسی کامسول

مدل RF رادیو فرکانسی کامسول هر از گاهی در کاربردهای رادیویی با ساختارهای تناوبی مانند سطوح انتخابی فرکانس (FSS)، ساختارهای باند باند الکترومغناطیسی (EBG)، سطوح امپدانس واکنشی (RIS)، سطوح امپدانس بالا (HIS) و فرامواد مواجه می‌شویم. اگر یک مشکل دوره ای کامل را در یک شبیه سازی حل کنید، هزینه محاسباتی بالا و زمان محاسبات طولانی را شامل می شود. در این پست وبلاگ، نحوه ساده سازی مدل های عددی پیچیده را با استفاده از شرایط مرزی دوره ای با چندین مثال از کتابخانه کاربردی ماژول RF نشان خواهیم داد.

استفاده از شرایط دوره ای برای ساده سازی مدل های RF  در اتاق آینه در نمایشگاه جهانی میلان، ایتالیا، آینه ها تصاویر ساختمانی بی شماری تولید می کنند. این یک مثال خوب از شرایط دوره ای است. فرآیند شبیه سازی ساختارهای تناوبی را می توان با انتخاب نمایش های عددی مناسب و به حداقل رساندن اندازه مدل محاسباتی ساده کرد. هنگامی که یک الگوی ساختاری به طور مکرر در یک مدل الکترومغناطیسی مشاهده می شود، کل مدل را می توان به یک سلول اصلی با شرایط دوره ای کاهش داد. اعمال شرط تناوبی بر روی یک جفت مرز در مدل تک سلولی، یک آرایه تقریبا بی نهایت در امتداد محور اتصال جفت مرزها ایجاد می کند.

هنگام مدل‌سازی امواج الکترومغناطیسی و ساختارهای تناوبی، پراش‌ها و حالت‌های مرتبه بالاتر می‌توانند برای سلول‌های تناوبی که در آن اندازه سلول واحد با طول موج قابل مقایسه است، حیاتی باشد. با این حال، برای ساختارهای تناوبی زیر موج، پیچیدگی مدل فقط حاشیه ای است.

انجام پروژه comsol

مثال های شرایط مرزی دوره ای در کتابخانه کاربرد ماژول RF، می‌توانید چند نمونه را ببینید که نشان می‌دهد چگونه از شرایط مرزی دوره‌ای با یک سلول واحد برای انجام شبیه‌سازی‌های کارآمدتر استفاده کنید.

ضرایب بازتاب و انتقال بین دو مدل معادله فرنل انتشار موج را در دو محیط بی نهایت بر روی صفحه xy توصیف می کند. مدل‌سازی بخش کوچکی با شرایط مرزی دوره‌ای، دقت محاسبات را قربانی نمی‌کند. با تحریک پورت، بازتاب و قابلیت انتقال از پارامترهای S محاسبه می شود. سطوح انتخابی فرکانس (FSS)
پاسخ‌های فرکانسی ساختارهای تناوبی مانند فرامواد FSS، RIS، HIS و EBG را نیز می‌توان با استفاده از شرایط مرزی دوره‌ای مطالعه کرد. ویژگی‌های پورت همراه با لایه‌های کاملاً منطبق (PML) پارامترهای S را بدون اعوجاج از حالت‌های مرتبه بالاتر احتمالی ناشی از ساختارهای دوره‌ای محاسبه می‌کنند. جذب‌کننده‌های مایکروویو
هنگام مشخص کردن دستگاه های تشعشعی، آزمایش ها و اندازه گیری ها در یک محفظه آنکوئیک معمولی انجام می شود. دیوارها، کف و سقف اتاق با جاذب های مایکروویو تکمیل شده اند که میدان های فرود را جذب و کاهش می دهند تا بازتاب ها را به حداقل برسانند. این یک فضای تقریبا بی نهایت ایجاد می کند و دستگاه تحت آزمایش (DUT) را می توان بدون اعوجاج سیگنال خارجی ارزیابی کرد. لازم نیست تمام دیوار محفظه بخشی از شبیه سازی برای تجزیه و تحلیل و بهبود عملکرد جاذب باشد. یک سلول هرمی منفرد با شرایط مرزی پورت، و همچنین شرایط دوره ای، بازتاب و تضعیف میدان را در داخل ساختار هرمی محاسبه می کند. توری سیم پلاسمونیک
اگر پدیده های فیزیکی را بتوان با معادلات ماکسول نشان داد، آنالیز عددی در ماژول RF به کاربردهای RF، مایکروویو و موج میلی متری محدود نمی شود و می تواند به مناطق تراهرتز و موج نور گسترش یابد. در این مدل توری سیم پلاسمونیک مدار مبتنی بر پلاسمون سطحی، ضرایب شکست، انعکاس چشمی، و پراش مرتبه اول به عنوان تابعی از زاویه برخورد برای گریتینگ روی یک بستر دی الکتریک با استفاده از شرایط دوره ای و ویژگی های پورت محاسبه می شود. ایجاد جذابیت تجسم مدل های RF دوره ای
ممکن است قبلاً متوجه شده باشید که برخی از نمونه‌های موجود در گالری برنامه ماژول RF، و همچنین موارد ذکر شده در بالا، نمودارهای نتایج کاملاً جذابی دارند که با هندسه تک سلولی اصلی متفاوت است. مجموعه داده‌های Array 3D به شما کمک می‌کند که ارقام آرایه محدود را بدون تکرار مکرر تصویر تک سلولی ترسیم کنید. به Results > Data Sets بروید و با کلیک راست به منوی Context بروید. مجموعه داده با انتخاب More 3D Data Sets > Array 3D در دسترس است.

انجام پروژه با نرم افزار کامسول

پس از افزودن Array 3D در گره Data Sets در Model Builder، می توانید تعداد آرایه ای را که می خواهید رسم کنید، با استفاده از نتایج تک سلولی در قسمت Advanced تعیین کنید. هنگام تجسم راه حل ها در طرح سه بعدی، مطمئن شوید که مجموعه داده فعلی را روی Array 3D تنظیم کرده اید.

هنگام زوم کردن بر روی مدل شبیه سازی برای مشاهده دقیق تر، سعی کنید از کلید CTRL در حالی که روی چرخ ماوس کلیک می کنید استفاده کنید. این روش تنظیمات نمای دوربین را تغییر می دهد و ظاهر و حس یک پرسپکتیو سه بعدی را می دهد.

نتایج شبیه سازی برای یک مدل سطح انتخابی فرکانس.
یک سطح انتخابی فرکانس ویژگی فرعی Filter یک نمودار حجمی به شما امکان می دهد عبارت کاربر را در یک منطقه انتخابی رسم کنید. لبه مجموعه داده Plot در بخش تنظیمات Plot گروه 3D Plot بدون علامت است.

انجام پروژه با نرم افزار comsol

تصویری که هنجار میدان را برای مدل شبکه سیم پلاسمونیک نشان می‌دهد.
نمودار هنجار میدان در برنامه شبیه سازی آنالیز گریتینگ سیم پلاسمونیک. تجسم سه بعدی از نتایج شبیه سازی مدل دو بعدی تولید می شود. برای مشاهده مدل‌سازی انتقال حرارت لایه‌های نازک با کامسول کلیک کنید.

اگر علاقه مند به ترسیم یک فیلد متغیر فاز به جای هنجار فیلد هستید، به تنظیمات مجموعه داده آرایه برگردید، دوره تناوب Floquet-Bloch را در قسمت Advanced فعال کنید و مقدار بردار موج را تایپ کنید. برای مدل Plasmonic Wire Grating در ماژول RF، از عبارت emw.kPeriodicx در مجموعه داده Array 2D استفاده کنید.