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[第五课]学习心得

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0楼发表于: 2018-02-05 22:08:34

        一、边界条件
   三种类型
1、激励源：波端口(外部)、集中端口(内部)；
2、表面近似：对称面、理想电或磁表面、辐射表面、背景或外部表面；
3、材料特性：、两种介质之间的边界、具有有限电导的导体；   边界定义
理想磁边界(Perfect H)--Perfect H 是一种理想的磁边界。边界面上的电场方向与表面相切。自然边界(Natural)当理想电边界与理想磁边界出现交叠时，理想磁边界也被称为Natural 边界。理想磁边界与理想电边界交叠的部分将去掉理想电边界特性，恢复所选择区域为它以前的原始材料特性。它不会影响任何材料的赋值。例如，可以用它来模拟地平面上的同轴线馈源图案。
有限电导率(Finite Conductivity) 边界一一有限电导率边界将使你把物体表面定义有耗(非理想) 的导体。它是非理想的电导体边界条件。并且可类比为有耗金属材料的定义。为了模拟有耗表面，你应提供以西门子/米(Siemens/meter) 为单位的损耗参数以及导磁率参数。计算的损耗是频率的函数。它仅能用于良导体损耗的计算。其中电场切线分量等于Zs(n xHtan)。表面电阻(Zs) 就等于(1+j)/(ds)。
阻抗边界(Impedance)一个用解析公式计算场行为和损耗的电阻性表面。表面的切向电场等于Zs (n xHtan)。表面的阻抗等于Rs + jXs.其中，RS 是以ohms/square 为单位的电阻，XS 是以ohms/square 为单位的电抗
分层阻抗(Layered Impedance )边界一在结构中多层薄层可以模拟为阻抗表面。使用分层阻抗边界条件进一步的信息可以在在线帮助中寻找。
集总RLC (LumpedRLC) 边界一一组并联的电阻、电感和电容组成的表面。这种仿真类似于阻抗边界，只是软件利用用户提供的R、L 和C 值计算出以ohms/square 为单位的阻抗值。
无限地平而(Infinite Ground Plane)一一通常，地面可以看成是无限的、理想电壁、有限电导率或者是阻抗的边界条件。如果结构中使用了辐射边界，地而的作用是对远区场能量的屏蔽物，防止波穿过地平而传播。为了模拟无限大地平面的效果，在我们定义理想电边界、有限电导或阻抗边界条件时，在无限大地平面的框子内打勾。
辐射边界(Radiation)辐射边界也被称为吸收边界。辐射边界使你能够模拟开放的表面。即，波能够朝着辐射边界的方向辐射出去。系统在辐射边界处吸收电磁波，本质上就可把边界看成是延伸到空间无限远处。辐射边界可以是任意形状并且靠近结构。这就排除了对球形边界的需要。对包含辐射边界的结构，计算的S 参数包含辐射损耗。当结构中包含辐射边界时，远区场计算作为仿真的一部分被完成。
PML（Perfectly matched layer）边界——这是个假想的材料能够完全吸收电磁场，这些材料是各向异性的，有两种形式的PML，一种是自由空间终止，它意味着电磁场从这个表明辐射到自由空间的任意方向，这种情况下要比radiation边界更合适，因为PML可以和模型距离很近，减少空间问题，另一中PML是反射自由终止，它类似一个波导，波沿该方向传播到无限。

二、常用边界
Radiation边界（ABC）：— 计算天线等强辐射问题时，距离辐射体应当至少λ/4；
— 对于弱辐射问题，仅考虑辐射损耗，不关心远场时，可以小于λ/4；
— 在定义辐射边界条件的面上积分得到远场辐射方向图（默认），也可以自行定义计算远场时的积分面（建立Facelist)；
— 辐射边界条件上的网格密度对于天线辐射特性的计算精度有影响；
— 辐射边界条件的吸收性能与入射角相关，入射角大于40 度时，吸收效果明显降低。

PML边界：— 到辐射体的距离可以是λ/20 ，也能很好吸收；
— 对于需要求解远场方向图的场合，距离辐射体λ/4仍然是必要的；
—PML表示无限大的自由空间，吸收辐射出来的电磁场，真正零反射；
— 计算远场时，软件自动将PML的基准面定义为积分表面，以便得到远场方向图；
— 可以替代Radiation边界条件，并且更精确。
FE-BI边界：

— 专门针对电大尺寸的开放结构仿真；
— 对辐射体距离没有要求；
— 能够完全吸收所有的入射波；
— 与结构的共形性非常好；
— FE-BI算法可以有效降低计算机硬件资源消耗；
— 针对外部辐射空间采用IE求解，针对金属结构体采用FEM求解，大幅减少辐射区域的求解规模，提升求解效率 ..

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