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老猫核心内参(一):高频仿真技能修炼纪要分享(下)

2022-01-15 00:14分类:资金论坛 阅读:

继上次分享了《高频仿真技能修炼纪要分享(上)》以后,迟迟未能将这下半段清算美满,格外抱歉。蹭着开学之前,赶紧更新,作为新学期开学的一份心意,愿吾们圈电磁学人都能有一个新的起初,活到老,学到老,进阶延续步!老猫

上半段的链接放到下面,有笑趣一阅的同学请移步:

老猫核心内参(一):高频仿真技能修炼纪要分享(上)

4. 高频仿真柔件

术业有专攻,在自身的职业能力圈内,所知所能,总是有限的。以是,对知识体系的明白,对相互之间联系的理解,每每会成为一个工程师成长路上的紧急课题。

一叶障目,不见泰山,沉浸于自身的一亩三分地弗成自拔,也可能成为解决题目路上的绊脚石。

这一节,重点就是尽吾所能,把高频仿原形关的柔件门类,以及相关的要点,分享一二,渴看救助到入门的朋友们,设置一个全体的框架,有一个基本的明白。

4.1 电路与体例柔件

不管怎样的一个体例,都是为了某一个特定功能/方针的实现而存在的。高频体例也不破例,发射机/接受机、天线、射频微波毫米波太赫兹,都是为了发射、传播、接受差别频段/差别答用的电磁波的体例。高频电路和体例,就是从总体的角度,对体例进走规划,设计,分工,实现,整相符,优化的体例工程。

这方面,对辅助柔件的仰仗是格外高的,厉重用到的几个柔件包括:

Keysight公司的ADS柔件AWR公司的Microwave Office柔件,目已经被其他公司收购Ansys公司的Circuit柔件,前身是Ansoft Designer柔件

这个方面的学习挑衅,最厉重的是对高频体例架宣战原理的理解,以及对柔件的功能熟识水平。仿真柔件,是实现工程师设计和验证思维的手腕和工具,柔件平日都带有完美的电路和体例案例,救助熟识柔件操纵环境、流程和相关功能。

最紧急的可能包括以下几个方面:

体例架构(雷达体例,5G体例)电路原理与设计实现电路布板(Layout)与三维构造部件协同设计与仿真验证有源电路设计与仿真射频体例之间的作对仿真

为了让大师对以上几个方面的内容有较为清楚的对标印象,仍然以本人最熟识的Ansys平台柔件为例来证明其对答联系。

近年来,Ansys在电路和体例仿真柔件方面做了格外大的转折,目的柔件模块叫做Ansys Circuit,包括过往的RF option及SI Option的功能,也就是Ansoft Designer对答的厉重功能。自然,版本的更新,功能的改进和算法的挑速,都是少不了的。

其体例仿真,电路原理和设计,有源电路仿真,都是Circuit的基本功能。布板设计则是转换到layout界面进走,对答到柔件是HFSS 3D Layout。与三维构造部件协同,则是对答到HFSS柔件,也就是Ansys连续不遗余力在推广的场路协同功能。而射频作对仿真,对答的则是EMIT模块,目也集成在Circuit模块中。

其实,大师在对仿真柔件的理解,不要拘泥于柔件厂商的模块设置。吾们要做的,就是梳理明确自身的需求,有哪些功能是职业中需求用到的,然后挨着对比,是不是能已足,而不需求听命征服厂商的模块,众栽众样的往跟进和钻研。由于,吾们终究无法像他们的答用工程师那样,对产品明白那么深入和殷?,也异国必要。

4.2 电磁场仿真柔件

场和路,是理解电子世界的两个差别的角度。

场和路是相互关联,相互转化的。高频电磁场,连续都公认为最难学的学科之一,缘故就是需求面对复杂的麦克斯韦方程组以及差别的复杂边界条件。目,在振兴而成熟的计算机辅助柔件的救助下,吾们可能格外方便,格外直不都雅的查看三维电磁场的分布,传播,变化规律,这是格外甜蜜的事情。

场的题目,结尾都是麦克斯韦方程组的事情,以是,仿真柔件也就是为了求解麦氏方程。这边会涉及到格外复杂的数值求解,也就是用计算机的方法,将物理题目,转折成数值层面可能求解的矩阵题目,最益得到吾们需求的物理题目的解。

算法复杂,甚至已经成为一个特意的子学科:计算电磁学。但吾们作为答用者,对算法固然无须像钻研学者相像深入的理解,但也是需求有一些基本的明白的,云云便于柔件的操纵和方法的选择及理解。毕竟,知其然而知其以是然,是吾们需求达到的境界。

算法听命征服其理论动身点和基础的差别,可简易分为频域算法,时域算法,高频算法,以及搀杂算法四大类。后续会特意清算相关算法的片面,帮大师简易理解算法的逻辑及其适用性,这边不过众诠释。

电磁场仿真柔件的学习中,要敏捷的达到入门和谙练操纵的层次,最需求关注的厉重以下方面的题目:

柔件的基本操纵流程边界条件与激励方法界面与操作后处理模型请求与模型处理高性能计算技术,原理,效率,设置优化技术效率升迁偏向和技能

值得一挑的是,由于电磁场的频率差别,其传播特性和题目特定截然差别,因此,在题目的仿真求解上,也衍生出差别的技术路径。吾们常说的高频电磁场,就是指其对时间变化的影响,必须考虑在内的时谐波,其算法处理是最难的。而对于静态题目,以及准静态题目,其处理思路和方法有格外大的区别。

仍然拿Ansys的柔件来举例证明,HFSS就是高频电磁场内里最核心的通用电磁场仿真柔件。而准静态仿真柔件,则厉重是指Q3D柔件。自然,对于层叠构造,HFSS有3D layout界面方法,还有SIwave作为PCB工具。这些工具,都属于场求解器的界限,只是其特点和答用有所差别。

4.3 高性能计算

这是一个计算的时代,计算能力直接标志着一个国家的高科技实力。

仿真柔件,对HPC的仰仗可能说是与生俱来,柔件和硬件的相互仰仗又相互促进的联系,连续都异国转折。吾们解决工程题目,也离不开二者的救助。益钢用在刀刃上,将每一分资源都用到体面的地方,用尽体例的每一分潜力,也是一个工程师实力和能力的代外。

这方面的提出厉重包括两点:

对原理的熟识和理解,比如DDM到底是什么有趣?为什么可能节俭资源?对资源的相符理配置和选择,比如众机计算时,到底是少节点数大内存配置益,仍然众节点中等内存更益?

在同样的资源配置下,能算更大的题目,更复杂的题目,能更快的美满义务,对实际工程题目的价值不成矮估,这也是作为工程师的核心价值的一片面。

5 可答用的资源5.1 高校课程

这个答该是科班出身的标配了,都不是题目。伪设您刚益不是科班,自然也还有机会。凶补基础课。

目有不少很益的平台,可能挑供深入浅出的课程学习,比如这个网站:https://www.icourse163.org/ ,感笑趣的可能点进往看看咯。

5.2 教材与书籍

课程学习漫长,学习首来时间成本仍然挺高的,精确等不敷,自然可能听命征服自身的节奏来。那就是选择教材和书籍自学。可根据自身职业相关的领域,选择关连性强的质料,尽快节俭体例性学习的难度,衰落学习周期。

厉重有以下几个偏向:

天线微波铁氧体器件滤波器雷达仿真类教材仿真类案例5.3 专长培训

仿真知识是与仿真柔件密不成分的,对柔件相关的知识积累和入门,核准官方专长培训或者第三方高质量的培训服务是一个格外便捷而高效的选择。这种植训,已经会聚焦在敏捷入门和特定领域的答用上,针对性很强,也可能与讲师互动,学习效率相比自学要益许众,也高效得众。

这内里,官方的培训教材,益的培训教材,也是格外紧急的学习资料。

此外,走业内,也有许众关连的专长培训,这个纷歧定与仿真柔件之间对答,却是格外益的背景增众方式。比如相控阵设计,滤波器设计,高强度脉冲防护等等。

5.4 论坛和网络

因特网带领吾们走进了一个簇新的时代,而移动互联网的繁茂发展,让吾们真实见识到推倒性的变化。

目,吾们有太众的网络渠道往明白,往学习,往跟进最新的知识和动态,可能说,只要你想学,想要什么都能找到。

厉重可能分为两个渠道,一个是传统渠道,一个是新兴渠道。这两个分袂是:

网络论坛(微波射频网,微波仿真论坛,于非网等)微信,B站,知乎等新渠道

这边值得细说一下的是新渠道,不成胜数。可选择众了,也是一个题目,选择成本太高。Less is more,就列几个本人觉的不错的号吧,作为参考。

鲜枣课堂老猫电磁馆射频百花潭微波仿真论坛微波射频网各仿真柔件官微(Ansys,Altair,Comsol等)5.5 走业会议

这答该算是一栽格外老派的交流方式了,历史最长久,风格最正途,内容最厉肃。可能关注些紧急的学术年会,以下几个是最核心的几个会议,可能挑前关注一下:

天线年会微波年会APSIMEEDIcon

其他

不管白猫暗猫,抓到老鼠就是益猫。

是的,条条大道通罗马,题目是你要先迈开第一步,积圭步而致千里。

还可能向同走指点,听同事分享,向师傅学习。

到这边,高频仿真技能修炼相关的内容就终局了。

瓮天之见,略见一斑,供大师伙初略做个参考。

有什么益的,不益的,请大师众众指正!有你们的逆馈和积极的鼓励,吾才能走得更远,延续向益。

感恩,加油!

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