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電子發燒友網>電子資料下載>電子資料>COMSOL中高頻電磁場的多尺度模擬說明

COMSOL中高頻電磁場的多尺度模擬說明

2021-01-11 | pdf | 0.42 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  應用范圍:天線無線通信

  多尺度模擬是現代仿真技術的一個挑戰性課題,它指的是當一個模型具有截然不同的尺度時產生的問題。舉例來說,你的手機大約長15 cm,但是它需要從20,000 km 外的衛星接收GPS 信息,在一個仿真中同時處理這兩個長度往往并不簡單。天氣、化學以及許多其他領域的仿真應用也會遇到類似的問題。雖然多尺度模擬是一個泛泛的話題,不過我們選擇將重點放在天線和無線通信的實例上。當通過天線進行無線數據傳輸時,傳輸過程可以分為三個主要階段:

  1、天線將本地信號轉換為自由空間輻射。

  2、輻射向遠離天線的方向傳播,經過一段相對較長的距離。

  3、另一個天線檢測到輻射,并將其轉換成接收信號。

  現代通信通過天線進行遠距離無線數據傳輸。數據傳輸過程中的兩個長度尺度是輻射波長和天線間的距離。我們想象一個具體的場景:FM 收音機的波長約為3 m,當你坐在汽車中收聽廣播時,通常距離無線電塔十公里以上。許多天線(例如偶極天線)的尺寸與波長相近,因此不必將天線尺寸看作一個不同的長度尺度。綜上所述,涉及的尺度包括:發射天線的長度尺度,信號從源傳送到目的地的另一種長度尺度,然后又是接收天線的原始長度尺度。在同一個高頻電磁模型中處理多個尺度之前,我們先重溫一些最核心的方程式、術語和注意事項。

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