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Chapter 6 Electromagnetic Simulation

6.1 Simulation Settings

选择 Settings 进行设置，

Excitation Harmonic 正弦波形激励

Broadband 高斯波形激励

Frequency Harmonic 正弦波的主频率

Broadband 中心频率

Bandwidth 仿真 Broadband 的频宽

User Defined Signal User Defined Signal Input File 自己定义激励波形

Simulation Time 仿真时间

Simulation Time Units 仿真时间单位

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Automatic Termination of Simulation 仿真自动终止

Monitoring of Auto stop Sensors 监视仿真

Extract Frequencies 在运行 Broadband 时候可以增加 Harmonic 频率点运行

Solver

FDTD 选择 FDTD 求解器

ADI-FDTD 选择 ADI-FDTD 求解器

FIT/C-FDTD 选择 FIT/C-FDTD 求解器

FIT/C-ADI-FDTD 选择 FIT/C-ADI-FDTD 求解器

Low Frequency Solver 选择 Low Frequency Solver 求解器

aXware 选择加速卡

Time Step Factor 仿真时间步骤比率Use Custom Files 可以自定义输入和输出文件Notes 解释说明Other ID 号

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6.3 Solid Region Settings

选择 Solid Region Settings 进行材质设定

Region Mask 在划分网格和仿真时候给忽略，但是在优化和后处理时还是

当作一个物体

Type 材质的类型，如 dielectric , PEC/Metal, PMC, Dispersive,

Metamaterial

Dielectric

Region Characteristics 物体可以定义为 Volume, Surface, Wire

Ensure dielectric continuity in THIN cases 介质划分连续

Name 材质的名称

Frequency 频率

Rel. Permittivity 介电系数

Rel. Permeability 导磁性

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Electric Conductivity 电导率 Magnetic Conductivity 磁道率 Density 密度

PEC/Metal

Region Characteristics 物体可以定义为 Volume, Surface, Wire

Thin Resistive Sheet 对金属片的加强处理

Lossy Metal 设定物体的表面阻抗

Potential Amplitude 对于与低频求解指定潜在振幅

Potential Phase 对于与低频求解指定潜在相位

Dispersive 允许定义材质参数化

Meta material 允许定义频率和强度参数化

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6.4 Materials DatabaseNew 创建 Copy 复制Paste 粘贴Save 保存Import 导入Delete 删除

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6.5 Source, Lumped Element and Sensor Settings

一旦材质设置完成，我将选择 Source 进行激励的设置，如下图

备注 : 每次仿真必须至少有一个激励和一个感应器，否则仿真就不能进行

(Edge Source)

(Plane Wave Source)

(Waveguide Source)

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On 设置是否需要开激励Edge Source Type Voltage Current, Hard 三种类型选择Plane wave SourceWaveguide Source Mode Rectangular TE ,Rectangular TM, Circular TE, Circular TM, Coaxial TEM, User Defined, Parallel Plate 模式可以选择

Harmonic simulation Ramped Periods 正弦激励波形的斜波的周期数 Delayed Periods 激励波形的延迟周期数 Broadband simulation Amplitude 激励波形的振幅 Time Shift 激励波形的时间延迟 Phase Shift 激励波形的相位延迟

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当选择 ，激励波形窗口将会出现，它能帮助我们决定仿真所用的周期

(Broadband simulation) (Harmonic simulation )激励设置完成后，若我们仿真用到 Lumped Element ，将选择 Lumped Element 进行设置

Type Resistor 电阻

Capacitor 电容

Inductor 电感

Resistor Parallel to Capacitor 一个平行电阻和电容网络

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现在对 Sensors 设置，选择不同的 Sensors 将有不同的数据记录

Edge and Port Sensor 记录时间和频率波形沿着网格的单元边界

Field Sensor 记录近场的数据（ E,H,D,J 等 )

Over Field 同 Field Sensor 但是记录场通过整体网格

Far Field Sensor 记录近场数据同时应用近场与远场转换到远场

6.6 Boundary Conditions

选择 Boundaries 对边界环境进行设置

Mode

Analytical 它适合自由空间仿真当吸收外边界远离辐射结构

UPML/CPML 它是适合所有仿真， CPML 仅适合加速卡

Absorption level 四种等级可以选择 Low ,Medium, High, Very High

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Type

ABC 吸收边界条件

PEC 电边界条件

PMC 磁边界条件

Periodic 周期边界条件

6.7 Grid and Voxel Settings

现在选择 Grid , 我们会看到各种网格参数的，划分好网格后，右键 选择 Make Voxels, 然后右键选择 View Voxels 可以参看我们的网格划分状况

6.8 Running a Simulation

网格划分好后，按 运行

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6.8.1 SEMCAD X Solves for 64 bit Systems

SEMCAD-X 支持 64 位的操作系统

6.9 Remote Simulation Tools

SEMCAD-X 通过使用 SEMX Networking Server 和 SEMX Networking Client 实现

远程交互式的运行

6.9 .1Remote Solver Server Operation

SEMX Networking Server 步骤如下：

1. 在 SEMCAD X Remote Solver 菜单中选择 SEMCAD Networking Server

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2. 打开 SEMCAD Networking Server 窗口设置 iSolve Path 和 Files Path, 然后打开Open Networking

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6.9.2 Remote Solver Client Operation SEMX Networking Server 步骤如下： 1. 在 SEMCAD X Remote Solver 菜单中选择 SEMCAD Networking Server

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2. 打 SEMCAD Networking Client, 点击 Open Networking ，会显示 Server Name&

Server IP Address & Queue & CPU usage, 然后点击 Add job 选择想要仿真 input file

加入运行队列 , 等待运行

备注：把 input file 加入 server 之前，必须选择 Write Solver Input File

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6.9.3 Remarks

1.Input files 和 output files 保存在我们选择的 file patch 路径下，它不会被系统删除

2.假如两个文件有相同的名字，服务器将会备份早先的文件加入下标

3.客户机的防火墙可以阻止文件传到服务器上，如不能传送文件，可以核查端口 48993在客户机上

4. 加入客户机有无线连接和电缆连接端口，这些端口将会影响客户机连接到服务机，在连接的时候要关掉不用的端口

6.10 Automatic Simulation Termination

SEMCAD-X 所有可用求解器都支持自动仿真终止

6.11 Monitoring of Sensors and Manual Simulation Termination

监视仿真电源或电流的波形

结束和保存结果

仿真中止

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6.12 Novice and Expert User Modes

可以在 File/Preference 菜单中选择这两种模式

6.13 Parallel isolve Kernel

SEMCAD-X 支持平行处理。可以在 Preferences 中选择 parallel executable