Учебное пособие представляет собой систематическое описание одной из самых современных программ электродинамического моделирования Electromagnetic Professional (EMPro) компании Agilent EEsof EDA, предназначенной для анализа различных электронных компонентов, таких как корпуса высокоскоростных и высокочастотных (ВЧ) микросхем, соединительные провода, антенны, внутрисхемные и внешние пассивные элементы, а также межсоединения печатных плат. Программа EMPro включает в себя современные высокопроизводительные средства проектирования, моделирования и анализа. Кроме того, поддерживается возможность интеграции разработки ВЧ- и СВЧ-устройств в EMPro и ADS. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 11.03.01, 11.03.02, 11.04.01, 11.04.02, 11.05.01, при изучении учебных курсов «Автоматизированное проектирование РЭА и СВЧ-устройств», «Основы компьютерного моделирования», «САПР СВЧ».

  Литрес - 445 руб.

Перечень сокращений......111. ВВЕДЕНИЕ В ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА EMPRO......121.1. Краткие сведения об EMPro......121.2. Типовые применения EMPro......171.2.1. ИС в корпусе......171.2.2. Многослойные ВЧ-модули......171.2.3. ВЧ-компоненты......171.2.4. Аэрокосмическая и оборонная отрасли......181.2.5. Разработка печатных плат......181.2.6. Разъемы высокоскоростных шин......181.2.7. Антенны телефонов......181.2.8. Анализ ЭМ-помех и ЭМ-совместимости......191.3. Обзор среды САПР EMPro......191.3.1. Геометрическое моделирование......191.3.2. Настройка сетки......191.3.3. Настройка портов и датчиков......191.3.4. Настройка моделирования......201.3.5. Постобработка результатов моделирования и их просмотр......201.3.6. Экспорт 3D- ЭM-моделей компонентов в библиотеку ADS......202. ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ......212.1. Основные действия с проектом: создание
редактирование
архивирование и разархивирование проектов......212.1.1. Основные настройки при организации проектов......212.1.2. Сохранение проектов......222.1.3. Сохранение проектов в библиотеке......222.1.4. Сохранение проекта в формате .ep......232.1.5. Сохранение копий проекта......232.1.6. Настройка панели инструментов......242.1.7. Добавление панели инструментов......252.1.8. Экспорт и импорт настраиваемых параметров панели инструментов......272.2. Настройка параметров......272.2.1. Создание библиотеки EMPro......272.2.2. Создание библиотеки OpenAccess......282.2.3. Пример добавления компонентов в библиотеку......282.2.4. Доступ к существующим библиотекам......302.2.5. Открытие основных библиотечных проектов......302.2.6. Удаление выбранных библиотек......312.3. Настройка EMPro......312.3.1. Вкладка General......312.3.2. Вкладка Interface......332.3.3. Панели инструментов......342.3.4. Вкладка Commands......352.3.5. Вкладка Modeling......352.3.6. Вкладка Graphs......362.3.7. Вкладка Compatibilty......372.3.8. Задание переменных......372.4. FEM-установки......422.5. Установка граничных условий......442.5.1. Типы граничных условий......452.5.2. Граничные поверхности......452.5.3. Идеальный электрический проводник......472.5.4. Идеальный магнитный проводник......472.5.5. Периодические граничные условия......472.5.6. Плоскости симметрии......472.6. Основы построения геометрии......482.6.1. Ограничения на геометрию......492.6.2. Сложные объекты......512.6.3. Основные операции построения......512.6.4. Основные панели инструментов построения объекта......512.6.5. Панель инструментов преобразования геометрии объектов......552.6.6. Панель инструментов просмотра моделей......562.6.7. Настройка рабочей сетки......592.7. Создание двумерных объектов......602.7.1. Рекомендации и ограничения......642.7.2. Пример: создание прямоугольника......642.8. Создание 3D-объектов......652.8.1. Базовые примитивы......652.8.2. Создание объекта на основе операции трассировки......672.8.3. Создание объектов Bondwire......682.8.4. Создание объектов через описания уравнениями......712.8.5. Модификация созданных объектов......722.9. Привязка объекта......922.10. Системы координат в EMPro......952.10.1. Основные системы координат......952.10.2. Операции вращения
скручивания
изменения ориентации положения......1042.11. Работа с объектами......1082.11.1. Измерение расстояний
геометрическая параметризация......1082.11.2. Определение параметров материала
основные параметры и типы материалов......1092.11.3. Электрические материалы......1142.11.4. Магнитные материалы......1232.12. Примеры создания геометрии......1242.12.1. Создание
назначение и изменение параметров прямоугольного волновода......1242.12.2. Создание и изменение прямоугольного параллелепипеда......1272.13. Порты и индикаторы результатов расчета......1282.13.1. Добавление элементов в схему......1282.13.2. Добавление пассивных сосредоточенных элементов......1292.13.3. Способы подключения питания......1332.13.4. Основные типы внешнего возбуждения......1342.13.5. Различные формы сигналов......1352.14. Порты индикаторов (датчиков)......1422.15. Представление результатов расчета......1462.15.1. Вычисление S-параметров
КСВ
коэффициентов отражения......1532.15.2. Поле в ближней зоне......1552.15.3. Поле в заданной области на плоскости
на поверхности в объеме......1552.15.4. Поле в дальней зоне......1592.15.5. SAR-параметры......1632.16. Просмотр результатов моделирования......1643. ОСОБЕННОСТИ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ В EMPro......1753.1. Анализ электромагнитных полей......1753.2. Моделирование с использованием FDTD......1773.2.1. Метод FDTD EMI- Exact Field Values......1773.2.2. Метод FDTD S-parameter......1813.2.3. FEM S-parameters-метод......1833.2.4. Антенна мобильных средств связи......1863.2.5. Использование метода дальнего поля......1893.3. Метод конечных разностей во временной области FDTD......1903.3.1. Процесс моделирования......1913.3.2. Запуск моделирования......1913.3.3. Управление решением......1923.3.4. Моделирование очередей......1923.4. Обзор FDTD......1923.4.1. Ячейка Yee с маркированными компонентами поля......1933.4.2. Диэлектрическая сфера
сформированная в сетке FDTD......1943.4.3. Материалы......1953.4.4. Ближняя зона и дальняя зона......1963.4.5. Широкополосные и установившиеся вычисления......1973.4.6. Внешние границы излучения......1973.4.7. Вычислительные требования......1983.4.8. Создание FDTD-симулятора......1993.4.9. Построение геометрии......2003.4.10. Определение сетки и создание сетки......2003.4.11. Установки запуска проекта......2013.4.12. Запуск моделирования......2013.4.13. Просмотр вывода......2013.4.14. Задание установки моделирования FDTD......2023.4.15. Отображение окна настройки программы FDTD......2023.4.16. Настройка алгоритма изменения частоты......2033.4.17. Добавление новых параметров......2033.4.18. Настройка S-параметров......2043.4.19. Определение частот в симуляторах FDTD......2053.4.20. Вычисление рассеянной мощности......2063.4.21. Сохранение данных для пост-симуляции дистанционной стационарной обработки......2063.4.22. Определение частотного плана......2073.4.23. Определение критериев завершения......2073.4.24. Определение сходимости......2083.4.25. Дополнительные параметры......2093.5. Особенности меширования в FDTD......2113.5.1. Традиционная сетка для метода FDTD......2113.5.2. Конформная сетка для метода FDTD......2113.5.3. Таблица областей сетки......2123.5.4. Вкладка «Limits»......2133.5.5. Использование редактора свойств сетки......2143.5.6. Определение параметров Solid Meshing......2173.5.7. Отображение сетки......2183.5.8. Использование конформного меширования......2193.5.9. Выбор подходящего размера ячейки......2203.6. Добавление формы сигнала для временной рефлектометрии......2233.7. Просмотр результатов волны TDR......2243.8. GPU-ускорение для моделирования FDTD......2243.9. Установки GPU-ускорения......2253.10. Примеры моделирования в FDTD......2273.10.1. Моделирование коаксиального листа с помощью FDTD......2273.10.2. Настройка моделирования FDTD......2303.10.3. Создание симулятора фильтра низких частот......2313.10.4. Представление напряженности электрического поля......2423.11. Создание Monopole antenna......2433.12. Расчет удельной поглощаемой мощности SAR......2523.13. Моделирование витой пары......2563.14. Использование портов в симуляторах FDTD......2603.15. Методы моделирования FEM......2623.15.1. Метод конечных элементов. Базисные функции......2623.15.2. Связь меширования и точности решения......2643.15.3. Режимы и частота......2673.15.4. Режимы и множественные порты на поверхности......2673.15.5. Границы портов......2683.15.6. Поглощение (излучение)......2683.15.7. Отображение вычисленных полей......2693.15.8. Расчет портов и вычисление импеданса......2693.16. Визуализация и отображение результатов......2703.16.1. Обзор процесса FEM-симуляции......2703.16.2. Новый низкочастотный алгоритм FEM......2713.16.3. Обзор режима собственных гармоник......2723.16.4. Отбор проб тетраэдров......2723.16.5. Матричная система с собственными модами......2723.16.6. Точность и уточнение сетки......2733.16.7. Отображение результатов......2733.17. Обзор метода FEM для двумерных портов......2733.18. Основные установки FEM-моделирования......2753.18.1. Выбор симулятора FEM......2753.18.2. Завершение процесса настройки программы установки......2763.18.3. Настройки меширования......2793.18.4. Выбор способа решения в FEM......2823.18.5. Определение свойств сходимости......2873.18.6. Управление симуляцией собственного режима......2923.18.7. Особенности меширования......2923.18.8. Автоматический выбор частоты после процесса настройки......2953.18.9. Просмотр сетки меширования FEM......2983.19. Использование портов в моделировании FEM......3023.19.1. Волноводный порт......3033.19.2. Создание волноводного порта......3043.19.3. Задание размеров порта......3063.19.4. Узловые и модальные порты......3083.20. Вычисление S-параметров при FEM-моделировании......3133.21. Использование FEM RLC-нагрузок......3153.22. Добавление компонента пассивной нагрузки......3153.23. Описание свойств пассивной загрузки......3163.24. Добавление питающей линии......3163.25. Гибридные граничные условия FEM-MoM......3173.26. Примеры использования FEM......3183.27. Моделирование микрополосковой линии с симметричной плоскостью......3243.28. Выполнение многомодового анализа в прямоугольном волноводе......3283.29. Моделирование собственных мод для полости прямоугольного сечения......334ЗАКЛЮЧЕНИЕ......338Список литературы......341