RFモジュールアップデート
COMSOL Multiphysics®バージョン6.0では, RF モジュールのユーザー向けに, 境界要素法に基づいた新しいフィジックスインターフェース, アダプティブメッシュに特化したスタディステップ, コプラナー導波路 (CPW) 構造を解析する新しいチュートリアルモデルを導入しました. 詳細については以下をご覧ください.
電磁波 (境界要素)
オブジェクトの散乱特性をモデル化する場合や, 散乱体から遠く離れた場所の電場を求める場合, あるいは電気的に大きなプラットフォーム上に配置されたアンテナの遠方場を求める場合, 境界要素法 (BEM) に基づいた定式化により, 計算効率を向上させることができます. 新しいフィジックスインターフェースである電磁波, 境界要素では, 電場を従属変数とした, 区分的に一定な材料特性に対し, ベクトルヘルムホルツ方程式を解きます. BEMと有限要素法 (FEM) と組み合わせた, 有限要素-境界要素 (BEM–FEM) のハイブリッド法によって, 場とFEMドメイン外の他の伝導性オブジェクトとの相互作用を計算することができます. 新しいFEM–BEM Coupling of a Microstrip Patch Antennaチュートリアルモデルで, この新しいインターフェースを紹介しています.
メッシュアダプテーションスタディステップ
新しい周波数領域 (RF アダプティブメッシュ) スタディでは, マイクロ波やミリ波のアンテナや回路をモデリングする際に, メッシュアダプテーションを設定するためのワークフローがはるかに簡単になりました. この用途が限定的なスタディステップは, 必要に応じたソルバーの設定を自動的に行います. アダプティブプロセスでは効率化のために, 線形要素離散化を使用しています. 次のステップでは一般的に, 周波数スイープを使用して対象デバイスの特性を調べます. この後のステップでは, 線形要素や高次要素を使用できます.
伝導性エッジ上の物理法則に基づいたメッシュの強化
強い電場は, 伝導性境界のエッジ周辺に集中する傾向があります. このエッジ部分のメッシュを細かくすることで, 周波数領域におけるデバイスの共振挙動を正確に解析するのに役立つことがあります. 物理法則に基づいたメッシュを使用する場合, 新たな伝導性エッジの細分化オプションにより, 完全な電気伝導体や遷移境界条件で構成された信号経路境界の外側のエッジをすばやく識別し, ユーザー指定のメッシュサイズを適用することができます. この手法は, アダプティブメッシングの代替として使用できます. この新しいオプションは, 既存の[Coplanar Waveguide Bandpass Filter] (/model/12099) チュートリアルモデルと, 新しいModeling of a CPW Using Numeric TEM Ports, Modeling of a Grounded CPW Using Numeric TEM Portsチュートリアルモデルで確認できます.
B-H曲線の磁性構成関係
非線形磁性現象をモデル化するために, 新しい構成関係オプションである B-H 曲線が追加されました. RF モジュールに備わっている非線形磁性材料ライブラリから材料特性を利用して, 磁場と磁束密度を関連付けることができます. 材料ライブラリからの B-H 曲線データは, ヒステリシス効果のない磁化曲線の補間関数として利用できます. フェライトデバイスへの静電放電の影響を調べ, 望ましくない RFノイズの発生を特定できます.
3ポートネットワーク
電磁波 (周波数領域) インターフェースに, S パラメーターを使用して_3ポートのネットワーク部品の応答を特徴づける, 3ポートネットワーク境界条件が追加されました. Touchstoneファイルをインポートすることで, 複雑なジオメトリを扱うことなく, 3つのポートの境界を介して3ポートのデバイスやシステムの物理的な動作や応答を記述することができます.
マルチグリッドレベルでのシフトされたラプラスによる寄与
半波長よりも小さいサイズの幾何学的特徴はなく, 動作周波数が高い場合は, 立方体要素の離散化などの高次の要素を用いたモデリングが, 計算の迅速化に有効です. マルチグリッドスタディ設定にある, マルチグリッドレベルでのシフトされたラプラスによる寄与チェックボックスをオンにすると, さらに計算効率を向上させることができます.
周期構造に対する推奨反復ソルバー
典型的な周期的問題は, 直接ソルバーで解かれます. ただし, 周期単位のセルサイズがサブ波長でない場合, 直接ソルバーは多くのメモリを消費します. この場合は, 推奨反復ソルバーに切り替えると, より少ないメモリ使用量で計算を速く終えることができます.
積層遷移境界条件
回路基板トレースの金めっき銅や, 光学レンズの反射防止コーティングへの垂直に近い入射など, 複数の薄層がある場合は, 新しい積層遷移境界条件機能によって記述できます. この境界条件と, グローバル材料の積層材料機能, および部品材料ノードの積層材料リンク機能を組み合わせる必要があります. この新機能はRat-Race Couplerチュートリアルモデルで確認できます.
拘束なしポート定式化
拘束なしポートを使用オプションは, 膨張係数を重なり積分として計算するために使用できますが, デフォルトのポート定式化では, 展開係数 (またはSパラメーター) は, 係数ごとにスカラー従属変数を追加してから級数展開を行うための拘束を加えることによって計算されます. この新しいオプションには, 多くのポートを使用する場合に, 拘束が不要であるという利点があります.
対称軸参照点
新しい対称軸参照点機能は, 2D 軸対称でガウシアンビーム入力場を定義するのに役立ちます. 散乱境界条件ノードまたは整合境界条件ノードでは, 入射場が定義されると, これがデフォルトのサブノードとして追加されます. 対称軸参照点機能は, 親ノードの境界選択と対称軸の交点に参照位置を定義します.
数値ポートモード場のデフォルトプロット
ポートモード場の解析を簡素化するために, 数値ポートタイプが使用されている場合は, 自動的に作成されるようになりました. このデフォルトのプロットは, Modeling of a CPW Using Numeric TEM Ports, Waveguide Adapterチュートリアルモデルで確認できます.
多重励起による反射係数
フェーズドアンテナアレイのようにすべてのポートを励起する場合, インピーダンスの不整合や, 隣接するアクティブポートによるカップリングを含む, 励起された各ポートでの反射係数を計算することができます.
新規およびアップデートされたチュートリアルモデル
COMSOL Multiphysics®バージョン6.0では, RF モジュールに新たにいくつかのチュートリアルモデルが追加されました.
数値TEMポートを用いたCPWのモデリング
アプリケーションライブラリのタイトル：
cpw_numeric_tem_port
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数値TEMポートを用いた接地CPWのモデリング
アプリケーションライブラリのタイトル：
gcpw_numeric_tem_port
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マイクロストリップパッチアンテナの FEM-BEM カップリング
アプリケーションライブラリのタイトル：
microstrip_patch_antenna_fem_bem
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回路量子電磁気学のためのCPW共振器
カップリングされた CPW 共振器は, 高Qバンドストップフィルターのように動作します. 電場の接線成分をプロットしています.
アプリケーションライブラリのタイトル：
cpw_resonator
Wi-Fi中継器としての Yagi–Uda アンテナ
アプリケーションライブラリのタイトル：
yagi_uda_antenna
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