 |
تجزیه و تحلیل اولیه انتشار و ایمنی یک برد مدار
معرفی
این مثال توضیحی در مورد نحوه شبیه‌سازی انتشار تشعشعی اولیه یک برد مدار چاپی و پاسخ ایمنی آن در برابر نویزهای بیرونی ارائه می‌دهد. ابتدا، هنگامی که یکی از خطوط میکرواستریپ برانگیخته می شود، تداخل به یک خط چاپی مجاور و میدان تابشی، از طریق یک محافظ ناقص یک محفظه پلاستیکی، برای تجزیه و تحلیل انتشار محاسبه می شود. مطالعه دوم تاثیرات روی برد مدار را هنگامی که تشعشعاتی از یک آنتن واقع در خارج از محفظه می آید، بررسی می کند.
شکل 1: برد مدار ماکت با یک محفظه ABS که توسط دیوارهای رسانا ناقص تمام شده است. برخی از دیوارهای رسانا برای نشان دادن فضای داخلی به وضوح گنجانده نشده اند. دامنه هوای اطراف در این شکل نشان داده نشده است. آنتن دوقطبی چاپ شده برای مطالعه دوم نیز در شکل گنجانده نشده است.
تعریف مدل
مدل نمونه دو مطالعه را به ترتیب با توجه به ویژگی‌های انتشار تشعشعی و ایمنی با استفاده از یک برد مدار مدل قرار داده شده در یک محفظه پلاستیکی محافظ انجام می‌دهد. تنظیمات فیزیک شامل تمام ویژگی های مورد استفاده در هر دو مطالعه است، اما هر مرحله مطالعه به طور انتخابی شرایط مرزی غیر ضروری را غیرفعال می کند.
در اینجا لیستی از تمام ویژگی های فیزیک (شرایط مرزی)، علاوه بر ویژگی های پیش فرض آمده است:
امکانات | هدف | مطالعه 1 | مطالعه 2 |
پورت انجماد 1 | تحریک خط میکرواستریپ | معلول | |
پورت 2 جمع شده | تحریک آنتن دو قطبی | معلول | |
المنت 1 | 50 Ω از طریق پایان | ||
المپ 2 | 50 Ω از طریق پایان | ||
شرایط مرزی انتقال 1 | سطوح مسی از دست رفته | ||
هادی الکتریکی کامل 2 | نوار دوقطبی چاپ شده، بدون تلفات | معلول | |
هادی الکتریکی کامل 3 | ورقه های فلزی، بدون ضرر | ||
هادی الکتریکی کامل 4 | جامپر، بدون ضرر | ||
رسانای الکتریکی کامل 5 | دیوارهای داخلی محافظ، بدون تلفات | ||
شرایط مرزی پراکندگی 1 | جذب مرزها | ||
دامنه دور 1 و محاسبه میدان دور 1 | تحول میدان نزدیک به میدان دور | معلول |
برد مدار ماکت از مواد FR4 ساخته شده است و الگوی مدار چاپی با یک لایه مسی مشخص می شود. برای به دست آوردن تلفات ناشی از رسانایی محدود در لایه مس هندسی نازک، از یک شرط مرزی انتقال استفاده می شود. ضخامت لایه رسانا روی 30 um تنظیم شده است. برد مدار در محفظه پلاستیکی ABS قرار می گیرد، جایی که دیوارهای داخلی با ویژگی هادی الکتریکی کامل (PEC) تکمیل می شوند. با این حال، سطح رسانا به طور کامل تکمیل نشده است و دارای یک پنجره کوچک در بالای محفظه است. انتشار تشعشع شده از برد مدار از طریق این پنجره نشت می کند. مقدار تابش بر حسب توزیع میدان نزدیک و همچنین تابش میدان دور محاسبه می شود. یک آنتن دوقطبی چاپی در خارج از محفظه وجود دارد، و رزونانس آن در محدوده فرکانس Wi-Fi است. دامنه هوا تمام مواردی را که قبلاً ذکر شد در بر می گیرد و یک شرط مرزی پراکندگی در مرزهای بیرونی حوزه هوا تعیین می شود. شرایط مرزی پراکندگی تمام تشعشعات خروجی را جذب می کند و امواج فرود در مرزهای بیرونی به منبع منعکس نمی شوند.
تست انتشار
یکی از خطوط میکرواستریپ در برد مدار با استفاده از یک پورت توده ای یکنواخت برانگیخته می شود. تداخل بین این مسیر سیگنال و خط دیگر بررسی می شود. عدم تطابق امپدانس، رزونانس ردپاهای مس، یا تشدید از حفره ناقص محافظ می تواند منبع انتشار تشعشعی پس از برانگیختگی باشد. میدان منبع محور از طریق پنجره بالا تابش می شود. میدان نزدیک و میدان دور تبدیل شده در مرزهای بیرونی برای ارزیابی انتشار تشعشع محاسبه می‌شوند.
تست ایمنی
مطالعه دوم مفهوم تست های ایمنی را تقلید می کند. منبع خارج از محفظه قرار دارد و قربانی، برد مدار با کیس محافظ ناقص است. یک آنتن دوقطبی چاپی که در اطراف فرکانس Wi-Fi طنین انداز می شود، هیجان زده است. تابش آنتن از طریق پنجره باز به برد مدار جفت می شود. میدان الکتریکی روشن شده بر روی برد مدار و نسبت توان جفت شده، بین ورودی آنتن و فلزی شده از طریق یک خط میکرو نوار انتخابی، محاسبه می‌شود.
نتایج و بحث
شبیه سازی انتشار اولیه و ایمنی در مطالعات جداگانه انجام می شود. در شکل 2 ، هنجار میدان الکتریکی در مقیاس dB با سه جدول رنگی برای تأکید بر جلوه بصری ترسیم شده است. هنگامی که خط انتخاب شده برانگیخته می شود، قوی ترین میدان (زرد روشن از جدول رنگی HeatCameraLight) در مسیر سیگنال مشاهده می شود. سطوح برد FR4 با جدول رنگ AuroraAustralis تجسم شده است. میدان شدیدا جفت شده به صورت رنگ بنفش مایل به آبی نشان داده می شود که می تواند در اطراف تمام خطوط ریز نوار مجاور و همچنین مسیر سیگنال برانگیخته دیده شود. از جدول رنگ گرگ و میش برای ترسیم میدان روی مرزهای داخلی محفظه پلاستیکی و پنجره باز استفاده می شود. افسانه فقط برای نمودار میدانی در مسیر سیگنال فعال می شود.
شکل 2: سه جدول رنگی برای نمودار هنجار میدان الکتریکی در مقیاس دسی بل استفاده می شود: HeatCameraLight، AuroraAustralis و Twilight، به ترتیب.
قدرت میدان جهت انتشار تشعشع به صورت یک الگوی میدان دور 3 بعدی در شکل 3 نشان داده شده است . در 5 گیگاهرتز، قوی ترین میدان دور تولید می شود. الگوی تابش میدان دور تا حدی شفاف ترسیم شده است تا دید برد مدار را مسدود نکند. عمق شفافیت توسط ویژگی فرعی شفافیت کنترل می شود.
شکل 3: انتشار تشعشعی بر حسب تابش میدان دور در 5 گیگاهرتز. هنجار میدان الکتریکی برد مدار نیز با مقیاس دسی بل رسم می شود.
برای محاسبه مجموع انتشار تشعشعی، جریان خروجی توان متوسط زمان در مرزهای بیرونی ادغام می شود. شکل 4 نسبت بین جریان خروجی برق و توان ورودی را نشان می دهد. شکل 5 تداخل بین مسیر سیگنال و یک خط میکرواستریپ مجاور را نشان می دهد. تداخل در اینجا نسبت توان است – توان متالیز شده از طریق متصل به خط میکرواستریپ مجاور که توسط توان ورودی عادی می شود.
شکل 4: نسبت توان نشتی – خروجی برق از مرزهای بیرونی که توسط توان ورودی نرمال شده است.
شکل 5: نسبت Crosstalk، توان جفت شده (خط مجاور) به توان ورودی (مسیر سیگنال).
شکل 6 نشان می دهد که نویز از خارج چقدر می تواند بر مسیر سیگنال با انتهای باز تأثیر بگذارد. حداکثر کوپلینگ در 5 گیگاهرتز مشاهده می شود.
شکل 6: ضربه به خط میکرواستریپ به دلیل تابش از خارج.
در حالی که آنتن دوقطبی چاپ شده قرار است در فرکانس Wi-Fi به خوبی کار کند، حداکثر کوپلینگ در اطراف آن فرکانس رخ نمی دهد. طول مسیر سیگنال حدود یک طول موج در 5 گیگاهرتز است. بنابراین می تواند در حدود 5 گیگاهرتز حساس تر باشد. دلیل دیگر تشدید حفره ایجاد شده توسط دیواره های محافظ است.
فرکانس تشدید یک حفره مستطیلی است
که در آن a و b ابعاد دیواره جانبی حفره و d طول حفره است. برای این مثال، فرکانس رزونانس غالب در حالت TE 101 نزدیک به 4.8 گیگاهرتز است. از آنجایی که حفره کاملاً بسته و تا حدی توسط برد مدار با نوارهای فلزی پر نشده است، این تخمین فقط یک مقدار تقریبی را ارائه می دهد اما یک سرنخ خوب برای حساسیت به عنوان تابعی از فرکانس می دهد.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
این مثال تنها یک گردش کار مدلسازی ساده شده را برای آزمایش های انتشار مجازی و ایمنی ارائه می دهد. با استانداردها و پروتکل های تست معروف مطابقت ندارد. تنظیم مدل باید بر اساس آن اصلاح شود تا آزمایش استاندارد انجام شود.
مسیر کتابخانه برنامه: RF_Module/EMI_EMC_Applications/circuit_emiemc
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت انتخاب فیزیک ، فرکانس رادیویی > امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (emw) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
واردات 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
ابتدا یک برد مدار ماکت وارد کنید.
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل circuit_emiemc.mphbin دوبار کلیک کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
یک بلوک برای تراشه آی سی ساختگی اضافه کنید.
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 21[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text، 10[mm] را تایپ کنید . |
5 | در قسمت نوشتار Height ، 1.5[mm] را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -3[mm] را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، 5[mm] را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، 0.508[mm] را تایپ کنید . |
دو بلوک برای یک محفظه اضافه کنید.
بلوک 2 (blk2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 50[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text، 40[mm] را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 20[mm] را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 10[mm] را تایپ کنید . |
8 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
9 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
بلوک 3 (blk3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 52[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text، 42[mm] را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 22[mm] را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 10[mm] را تایپ کنید . |
8 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع هواپیما ، Face parallel را انتخاب کنید . |
4 | در شیء blk2 ، فقط مرز 4 را انتخاب کنید.  |
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 48[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 14[mm] را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -24[mm] را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، 4[mm] را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
این هندسه یک پنجره باز در سمت بالای محفظه را توصیف می کند.
تفاوت 1 (dif1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Booleans and Partitions>Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی blk2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط شی blk1 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
یک بلوک برای حوزه هوای اطراف اضافه کنید.
بلوک 4 (بلک4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 80[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text 90[mm] را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 70[mm] را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 20[mm] را تایپ کنید . |
8 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
هندسه دو بعدی زیر برای یک آنتن دوقطبی چاپ شده است.
صفحه کار 2 (wp2)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، yz-plane را انتخاب کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 55[mm] را تایپ کنید . اندازه تقریبی برای آنتنی است که در محدوده فرکانس Wi-Fi کار می کند. |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، -33[mm] را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، 20[mm] را تایپ کنید . |
8 | برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام لایه | ضخامت (میلی متر) |
لایه 1 | 27[mm] |
9 | تیک Layers on top را انتخاب کنید . |
توجه داشته باشید که هر دو لایه در پایین و لایه در بالا تیک زده می شوند. این یک مستطیل کوچک در وسط نوار ایجاد می کند که در آن یک پورت جمع شده برای تحریک آنتن دوقطبی چاپ شده اختصاص داده می شود.
یک مرز مستطیلی کوچک برای درگاه توده ای اضافه کنید تا یکی از خطوط چاپ شده روی برد مدار را تحریک کند.
صفحه کار 3 (wp3)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Work Plane را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست Plane ، zx-plane را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن مختصات y ، 4 را تایپ کنید . |
صفحه کار 3 (wp3)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 3 (wp3)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.508[mm] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 2[mm] را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، 2[mm] را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
7 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
انتخاب هایی را تعریف کنید که برای پیکربندی تنظیمات فیزیک، خواص مواد و تجزیه و تحلیل نتایج در آینده مفید هستند.
تعاریف
لایه چاپ شده
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، لایه چاپ شده را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
از ویژگی Select Box در پنجره گرافیکی برای گنجاندن چندین مرز در یک انتخاب استفاده کنید .
4 |  روی دکمه Select Box در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 | فقط مرزهای 21-25، 34-36، 54-57، 70-73، 86-90، 114، 115، 144، 145، 152، 153، 159-165، 169، و 172-174 را انتخاب کنید.  |
Vias
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Vias را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
تمام مرزهای استوانه‌ای مسیرهای متالیزه را انتخاب کنید.
4 | تیک گروه بر اساس مماس پیوسته را انتخاب کنید . |
با گروه مماس پیوسته ، می‌توانید سطح استوانه‌ای منحنی یک فلزی را با انتخاب یکی از عناصر مرزی آن انتخاب کنید. گروه توسط مماس پیوسته به شما امکان می دهد چهره ها یا لبه های مجاور را انتخاب کنید که به طور پیوسته با تلورانس زاویه ای که مشخص کرده اید مماس هستند. هر قسمت از سطوح استوانه‌ای هر یک از via را انتخاب کنید و به طور خودکار تمام سطوح در محدوده تحمل زاویه‌ای را انتخاب می‌کند.
5 | انتخاب مرزهای 28، 29، 31، 32، 37-42، 52، 53، 60، 61، 63، 64، 66-69، 76، 77، 79، 80، 82-85، 95، 96، 98، 99 105–110، 112، 113، 116، 117، 119، 120، 122، 123، 125-132، 134، 135، 146، 147، 149، 150، 151، 151، 151، 150، 151، 151، 150، 151، 151، 150، 151، 151، 151، 151 فقط 176، 177، 179، 180، 182، 183، و 185-190. اینها همه از طریق مرزها هستند.  |
جامپرها
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Jumpers را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | تیک گروه بر اساس مماس پیوسته را انتخاب کنید . |
با گروه توسط مماس پیوسته ، می توانید سطح منحنی جامپرهای ماکت را به راحتی انتخاب کنید. هر سطحی از هر جامپر را انتخاب کنید، و به طور خودکار تمام سطوح در محدوده تحمل زاویه ای را انتخاب می کند.
5 | فقط مرزهای 44–51، 91–94 و 101–104 را انتخاب کنید.  |
خواص مواد را برای هوا، برد مدار، لایه چاپی، محفظه و تراشه مشخص کنید.
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در درخت، Built-in>FR4 (Circuit Board) را انتخاب کنید . |
6 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مواد
FR4 (برد مدار) (mat2)
فقط دامنه 3 را انتخاب کنید.
مواد را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Material بروید . |
2 | در درخت، Built-in>Copper را انتخاب کنید . |
3 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
لایه مسی چاپ شده
1 | در پنجره تنظیمات مواد ، Copper – printed layer را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
2 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
3 | از لیست Selection ، لایه چاپ شده را انتخاب کنید .  |
اگر انتخاب واسط فیزیک امواج الکترومغناطیسی ، فرکانس دامنه فیزیک شامل مواد دامنه باشد، ویژگی‌های ماده دامنه به طور خودکار به معادله موج پیش‌فرض، ویژگی دامنه الکتریکی در تنظیمات فیزیک مرتبط می‌شود. با این حال، لایه نازک رسانا با تلفات اضافه شده که به عنوان مرز در گره ماده مشخص شده است، باید به طور جداگانه در تنظیمات ویژگی مرز فیزیک گنجانده شود تا بخشی از محاسبات باشد. این لایه در حالت مرزی انتقال استفاده خواهد شد .
ABS
1 | در پنجره Model Builder ، روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، ABS را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید.  |
4 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
مجوز نسبی | epsilonr_iso ; epsilonrii = epsilonr_iso، epsilonrij = 0 | 2.9 | 1 | پایه ای |
نفوذپذیری نسبی | mur_eye ; murii = mur_iso، murij = 0 | 1 | 1 | پایه ای |
رسانایی الکتریکی | sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0 | 0 | S/m | پایه ای |
تراشه
1 | روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، Chip را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 5 را انتخاب کنید.  |
4 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
مجوز نسبی | epsilonr_iso ; epsilonrii = epsilonr_iso، epsilonrij = 0 | 12 | 1 | پایه ای |
نفوذپذیری نسبی | mur_eye ; murii = mur_iso، murij = 0 | 1 | 1 | پایه ای |
رسانایی الکتریکی | sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0 | 0 | S/m | پایه ای |
تنظیمات فیزیک شامل معادله پیش فرض حاکم است – معادله موج بردار هلمهولتز. پورت های توده ای را برای تحریک مدار یا آنتن چاپ شده در هوا تعریف کنید. یک لایه مسی با تلفات، مرزهای رسانا بدون تلفات و پایانه های 50 اهم اضافه کنید. از مرزهای جذب کننده برای کوتاه کردن فضای باز بی نهایت اطراف استفاده کنید. ویژگی پس پردازش به تشعشعات میدان دور از برد مدار می پردازد.
امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (EMW)
پورت انجماد 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی امواج الکترومغناطیسی ، دامنه فرکانس (emw) کلیک راست کرده و Lumped Port را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 151 را انتخاب کنید.  |
این پورت یکپارچه برای تحریک برد مدار در اولین تحلیل با فرض اینکه رد سیگنال یک منبع نویز است استفاده می شود. این ویژگی تنها در اولین مطالعه انتشار با استفاده از گزینه Modify model configuration for study step فعال می شود .
پورت 2 جمع شده
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Lumped Port را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 142 را انتخاب کنید.  |
این تنظیم برای آنتن دوقطبی چاپ شده است که یک منبع نویز را که تشعشعات بیرونی است، توصیف می کند. این ویژگی فقط در دومین مطالعه ایمنی با استفاده از گزینه Modify model configuration for study step فعال می شود .
3 | در پنجره تنظیمات برای پورت توده ای ، قسمت ویژگی های پورت توده ای را پیدا کنید . |
4 | از لیست Wave excitation در این پورت ، On را انتخاب کنید . |
هادی الکتریکی کامل 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Perfect Electric Conductor را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 141 و 143 را انتخاب کنید.  |
لایه رسانای آنتن دوقطبی چاپ شده بدون تلفات فرض شده است تا مدل ساده شود. بنابراین، روی هادی الکتریکی کامل تنظیم شده است .
در مرحله بعد، لایه رسانای با تلفات توسط ویژگی Transition Boundary Condition تعریف می شود . این ویژگی برای مدل سازی رفتار یک لایه نازک هندسی به عنوان یک مرز ساده مفید است.
شرایط مرزی انتقال 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Transition Boundary Condition را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای شرایط مرزی انتقال ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، لایه چاپ شده را انتخاب کنید .  |
4 | قسمت Transition Boundary Condition را پیدا کنید . در قسمت متن d ، 0.038[mm] را تایپ کنید . |
ویژگی های رسانای الکتریکی کامل زیر برای سطوح رسانای باقی مانده است. اگر افت رسانایی مورد انتظار و قابل توجه باشد، هادی الکتریکی کامل را می توان با شرایط مرزی انتقالی جایگزین کرد .
هادی الکتریکی کامل 3
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Perfect Electric Conductor را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for Perfect Electric Conductor ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Vias را انتخاب کنید .  |
هادی الکتریکی کامل 4
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Perfect Electric Conductor را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for Perfect Electric Conductor ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Jumpers را انتخاب کنید .  |
رسانای الکتریکی کامل 5
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Perfect Electric Conductor را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 11-15، 17-19، 191 و 192 را انتخاب کنید. |
دیوارهای داخلی محفظه نیز توسط مواد رسانا (PEC) به پایان رسیده است. توجه داشته باشید که یک پنجره در سمت بالا وجود دارد.
المنت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Lumped Element را انتخاب کنید . |
از ویژگی های Lumped Element برای توصیف خاتمه های غیرفعال در صورت لزوم استفاده کنید . از نظر عددی، همان پورت Lumped بدون تحریک موج است، اما پارامترهای S را محاسبه نمی کند.
2 | فقط مرزهای 109، 110، 112 و 113 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای عنصر برآمده ، بخش ویژگی های عنصر برآمده را پیدا کنید . |
4 | از لیست Type of lumped element ، Via را انتخاب کنید . |
المپ 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Lumped Element را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 41، 42، 52 و 53 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای عنصر برآمده ، بخش ویژگی های عنصر برآمده را پیدا کنید . |
4 | از لیست Type of lumped element ، Via را انتخاب کنید . |
شرایط مرزی پراکندگی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Scattering Boundary Condition را انتخاب کنید . |
یک شرط مرزی پراکنده اضافه کنید که به طور پیش فرض اولین شرط مرزی جذب کننده است.
2 | فقط مرزهای 1-5 و 194 را انتخاب کنید.  |
ویژگی‌های Domain و Far-Field Calculation برای محاسبه تابش میدان دور از ردیابی سیگنال برانگیخته استفاده می‌شود. اینها فقط در اولین مطالعه انتشار با استفاده از گزینه تغییر پیکربندی مدل برای مرحله مطالعه فعال می شوند .
دامنه میدان دور 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و دامنه Far-Field Domain را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای دامنه دور ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید.  |
انتخاب ویژگی دامنه دور باید شامل یک محیط همگن، مانند حوزه هوای اطراف، برای محاسبه تبدیل میدان نزدیک به میدان دور، بر اساس فرمول Stratton-Chu باشد.
هنگام اضافه شدن ویژگی دامنه، انتخاب محاسبه میدان دور به طور خودکار روی مرزهای بیرونی دامنه دور تنظیم می شود.
یک اپراتور یکپارچه سازی را در مرزهایی که میانگین زمان خروجی برق تحلیل می شود، اضافه کنید.
تعاریف
ادغام 1 (در اول)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 1-5 و 194 را انتخاب کنید. |
متغیرهایی را برای تجزیه و تحلیل نتیجه اضافه کنید.
متغیرهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
power_leaked | intop1(emw.nPoav) | دبلیو | برق بیرون از محفظه نشت کرده است |
ورودی برق | (1[V])^2/(2*50[اهم]) | دبلیو | ورودی برق |
شبکه پیش‌فرض کنترل‌شده با فیزیک حداکثر اندازه مش را 0.2 طول موج تنظیم می‌کند که بر اساس ویژگی‌های مواد نیز مقیاس‌بندی می‌شود.
مش 1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید .
برای دیدن فضای داخلی، می توان چندین مرز را از دید حذف کرد.
تعاریف
پنهان کردن برای فیزیک 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی View 1 کلیک راست کرده و Hide for Physics را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای پنهان کردن فیزیک ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
4 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 | فقط مرزهای 1، 2، 4، 6، 7، 9، 14، 15 و 20 را انتخاب کنید.  |
6 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مش 1
روی دکمه Zoom In در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
اولین مطالعه، تجزیه و تحلیل انتشار از برد مدار، به ویژه از یک خط سیگنال است.
مطالعه 1 – انتشار
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Emission را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 – Emission روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی Range کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Range ، 2[GHz] را در قسمت متن شروع تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن Step ، 1[GHz] را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن توقف ، 6[GHz] را تایپ کنید . |
7 | روی Replace کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای دامنه فرکانس ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
9 | تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
گزینه Modify model configuration for study step به شما این امکان را می دهد که ویژگی های غیر ضروری را غیرفعال کرده و مطالعه را اجرا کنید. در این زمان نیازی به آدرس دهی آنتن در خارج از محفظه نیست.
10 | در درخت، Component 1 (comp1)>Electromagnetic Waves, Frequency Domain (emw)>Lumped Port 2 را انتخاب کنید . |
11 |  روی Disable کلیک کنید . |
12 | در درخت، Component 1 (comp1)>Electromagnetic Waves, Frequency Domain (emw)> Perfect Electric Conductor 2 را انتخاب کنید . |
13 |  روی Disable کلیک کنید . |
14 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
اجازه دهید نمودار پیش فرض را اصلاح کنیم.
نتایج
میدان الکتریکی (emw)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Electric Field (emw) را گسترش دهید ، سپس روی Electric Field (emw) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (گیگاهرتز)) ، 5 را انتخاب کنید . |
چند برش
در پنجره Model Builder ، در Results>Electric Field (emw) روی Multislice کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید .
میدان الکتریکی (emw) – برد مدار
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Electric Field (emw) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، میدان الکتریکی (emw) – Circuit Board را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
سطح 1
روی Electric Field (emw) – Circuit Board کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . ویژگی فرعی Selection به شما امکان می دهد نتایج را فقط بر روی مرزهای مورد نظر رسم کنید. |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، لایه چاپ شده را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Reset Hiding در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، 20*log10(emw.normE) را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>HeatCameraLight را در درخت انتخاب کنید. |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
از تغییر شکل برای تأکید بر نمودار داده یا افزودن ظاهر و احساس سه بعدی بیشتر استفاده کنید .
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن X-component عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Y-component عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، emw.normE را تایپ کنید . |
6 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
7 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 2e-4 را تایپ کنید . |
سطح 2
روی Surface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Surface 2 را گسترش دهید ، سپس روی Selection 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
4 | فقط مرزهای 11-13، 16، 18، 136، 137، 139، 140، 175، و 191 را انتخاب کنید.  |
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Aurora>AuroraAustralis را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
7 | تیک Color legend را پاک کنید . |
سطح 3
روی Results>Electric Field (emw) – Circuit Board>Surface 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Surface 3 را گسترش دهید ، سپس روی Selection 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
4 | فقط مرزهای 15، 17، 19، 20 و 192 را انتخاب کنید.  |
سطح 3
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Color Table ، Aurora>Twilight را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
7 | تیک Color legend را پاک کنید . |
شفافیت 1
1 | روی Surface 3 کلیک راست کرده و Transparency را انتخاب کنید . با استفاده از ویژگی فرعی شفافیت ، طرح می تواند تا حدی شفاف باشد. |
2 | در پنجره تنظیمات برای شفافیت ، بخش شفافیت را پیدا کنید . |
3 | مقدار Transparency را روی 0.6 قرار دهید . |
میدان الکتریکی (emw) – برد مدار
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Electric Field (emw) – Circuit Board کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
3 | کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
4 | در نوار ابزار Electric Field (emw) – Circuit Board ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح 4
در پنجره Model Builder ، در Results>Electric Field (emw) – Circuit Board روی Surface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Surface 4 را گسترش دهید ، سپس روی Selection 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Jumpers را انتخاب کنید . |
سطح 4
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 4 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . |
3 | از لیست Plot ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Electric Field (emw) – Circuit Board ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح 5
روی Results>Electric Field (emw) – Circuit Board>Surface 4 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Surface 5 را گسترش دهید ، سپس روی Selection 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Vias را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Electric Field (emw) – Circuit Board ، روی  Plot کلیک کنید . |
خط 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electric Field (emw) – Circuit Board کلیک راست کرده و Line را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Line ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Color Table ، Aurora>Twilight را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Line ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
7 | تیک Color legend را پاک کنید . |
انتخاب 1
1 | روی خط 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 9-32, 507, 527, 563, 659-670 را در قسمت Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید .  |
6 | در نوار ابزار Electric Field (emw) – Circuit Board ، روی  Plot کلیک کنید . |
میدان دور دو بعدی (EMW)
مقدار کمی از میدان از طریق شکاف در سمت بالای محفظه نشت می کند. نمودار الگوی تابش میدان دور شدت میدان جهت را توصیف می کند.
الگوی تشعشع 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>3D Far Field، Gain (emw) را گسترش دهید ، سپس روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، emw.normdBEfar را تایپ کنید . |
شفافیت 1
روی Radiation Pattern 1 کلیک راست کرده و Transparency را انتخاب کنید . هنگامی که الگوی تابش میدان دور سه بعدی ترسیم می شود، اگر با نمای مدل شبیه سازی اضافه شود، اغلب دید را مسدود می کند. شفافیت می تواند الگوی میدان دور را بدون پنهان کردن سایر نمودارهای نتایج نشان دهد.
افزایش سه بعدی میدان دور (emw)
1 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (گیگاهرتز)) ، 5 را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
جلد 1
1 | روی 3D Far Field کلیک راست کنید ، Gain (emw) و Volume را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، 20*log10(emw.normE) را تایپ کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
5 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Aurora>AuroraAustralis را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
9 | از لیست تبدیل جدول رنگ ، Reverse را انتخاب کنید . |
انتخاب 1
1 | روی جلد 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 3 را انتخاب کنید. |
3 | در نوار ابزار 3D Far Field، Gain (emw) ، روی  Plot کلیک کنید . |
انتشار تشعشع – میدان نزدیک
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، Radiated Emission – Near Field را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Radiated Emission – Near Field کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1-5 و 189 را انتخاب کنید.  |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Color Table ، Aurora>Twilight را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
فیلد لو رفته را در هر فرکانس شبیه سازی شده بازبینی کنید.
انتشار تشعشع – میدان نزدیک
1 | در پنجره Model Builder ، روی Radiated Emission – Near Field کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، روی Plot First کلیک کنید . این نتیجه را در فرکانس 2 گیگاهرتز ترسیم می کند.  |
3 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
4 |  روی Plot Next کلیک کنید . این نتیجه را در 3 گیگاهرتز ترسیم می کند. |
5 |  روی Plot Next کلیک کنید . این نتیجه را در فرکانس 4 گیگاهرتز ترسیم می کند. |
6 |  روی Plot Next کلیک کنید . این نتیجه را در فرکانس 5 گیگاهرتز ترسیم می کند. |
7 |  روی Plot Next کلیک کنید . این نتیجه را در 6 گیگاهرتز ترسیم می کند. |
8 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
نسبت نشتی توان را با توجه به توان ورودی متوسط زمان به خط سیگنال رسم کنید.
نشتی برق
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، نشت برق را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، Power Leakage (%) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Legend را پیدا کنید . تیک Show legends را پاک کنید . |
جهانی 1
1 | روی Power Leakage کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
power_leaked/power_input | % |
4 | در نوار ابزار Power Leakage ، روی  Plot کلیک کنید . |
نسبت تداخل بین توان جفت شده به خط مجاور و توان ورودی متوسط زمان به خط سیگنال را رسم کنید.
تداخل به خط مجاور
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Crosstalk to Adjacent Line را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، Crosstalk (%) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Legend را پیدا کنید . تیک Show legends را پاک کنید . |
جهانی 1
1 | روی Crosstalk to Adjacent Line کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
abs(emw.Pelement_2)/power_input | % |
4 | در نوار ابزار Crosstalk to Adjacent Line ، روی  Plot کلیک کنید . |
تجزیه و تحلیل انتشار از برد مدار داخل یک محفظه با یک پنجره کوچک به پایان رسید. مطالعه بعدی فرض می کند که منبع نویز در خارج از محفظه قرار دارد. تاثیر آن را روی برد مدار خواهید دید.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2 – ایمنی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Immunity را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . نمودارهای پیش فرض ایجاد نمی شوند. در عوض، برخی از نمودارهای مطالعه اول پس از محاسبه تکرار خواهند شد. |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 2 – Immunity روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها محدوده (2[GHz],1[GHz],6[GHz]) را تایپ کنید . |
4 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
5 | در درخت، Component 1 (comp1)>Electromagnetic Waves, Frequency Domain (emw)>Lumped Port 1 را انتخاب کنید . |
6 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
7 | در درخت، Component 1 (comp1)>Electromagnetic Waves، Frequency Domain (emw)>Far-Field Domain 1 را انتخاب کنید . |
8 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
در این مطالعه هیچ منبع تحریکی در برد مدار وجود ندارد. اگرچه آنتن دوقطبی چاپی فعال می‌شود، اما تحلیل میدان دور آنتن جالب نیست.
9 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
میدان الکتریکی (emw) – برد مدار، ایمنی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electric Field (emw) – Circuit Board کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، میدان الکتریکی (emw) – Circuit Board, Immunity را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – ایمنی/راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 | در قسمت Electric Field (emw) – Circuit Board، Immunity نوار ابزار، روی  Plot کلیک کنید . |
6 | در پنجره Model Builder ، Electric Field (emw) – Circuit Board, Immunity node را گسترش دهید. |
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، Results>Electric Field (emw) – Circuit Board, Immunity>Surface 1 node را گسترش دهید ، سپس روی تغییر شکل 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش مقیاس را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Scale factor ، 4e-3 را تایپ کنید . |
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، Results>Electric Field (emw) – Circuit Board, Immunity>Surface 2 node را گسترش دهید ، سپس روی تغییر شکل 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش مقیاس را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Scale factor ، 4e-3 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Electric Field (emw) – Circuit Board، Immunity نوار ابزار، روی  Plot کلیک کنید . این نمودار قدرت میدان جفت شده با برد مدار و دیواره های داخلی محفظه از تابش آنتن دوقطبی چاپ شده را توصیف می کند. |
نسبت کوپلینگ بین توان جفت شده به خط مجاور و توان ورودی متوسط زمان به آنتن دوقطبی چاپ شده را رسم کنید.
کوپلینگ نویز به خط سیگنال
1 | در پنجره Model Builder ، روی Crosstalk to Adjacent Line کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Noise Coupling to Signal Line را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – ایمنی/راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، Noise Coupling را به گره Signal Line گسترش دهید ، سپس روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
abs(emw.Pelement_1)/power_input | % |
4 | در نوار ابزار Noise Coupling to Signal Line ، روی  Plot کلیک کنید . |
در هر دو مطالعه، مشاهده شده است که قوی‌ترین میدان جفت‌شده، تداخل و تشعشع در حدود 5 گیگاهرتز اتفاق می‌افتد، حتی زمانی که آنتن دوقطبی چاپ شده برای فرکانس Wi-Fi بهتر باشد.
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
جدول پارامتر را می توان به عنوان یک ماشین حساب ساده استفاده کرد. فرکانس تشدید غالب یک حفره بسته را بر اساس ابعاد دیوارهای داخلی محاسبه کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
f_TE101 | sqrt((pi/50[mm])^2+(pi/40[mm])^2)/(2*pi*sqrt(mu0_const*epsilon0_const)) | 4.799E9 1/s | فرکانس تشدید حفره حالت TE101 |
فرکانس رزونانس محاسبه شده حدود 4.8 گیگاهرتز است. بنابراین ساختار داده شده مدار و محیط اطراف رزونانس حفره را آسیب پذیر می کند، اگرچه منبع نویز ممکن است در فرکانس های متفاوت قوی تر باشد.
