RFモジュール

新しいアプリ: Slot-Coupled Microstrip Patch Antenna Array Synthesizer

マイクロストリップパッチアンテナアレイは、レーダーや RF 信号の送受信機としてさまざまな産業で利用されています。 このアンテナは、5G モバイルネットワークシステムの最有力候補です。

Slot-Coupled Microstrip Patch Antenna Array Synthesizer は、重層化低温共焼成セラミック (LTCC) 基板上に組み立てたシングルスロット結合マイクロストリップパッチアンテナをシミュレートします。 本アプリケーションでは、アンテナアレイとその指向性の遠視野放射パターンをシミュレートできます。 遠視野放射パターンは、複雑なフルアレイモデルをシミュレートしなくてもアレイ要素とシングルアンテナ放射パターンを掛け合わせて効率的な遠視野解析を実行して近似します。

また、5G モバイルネットワークのフェーズドアンテナアレイプロトタイプは、デフォルトのデフォルト入力周波数 30 GHz で評価できます。 そのためには、さまざまな幾何学的寸法や基板材料などのアンテナ特性を適用します。

本アプリケーションに新たに追加された機能は、ナロースクリーンまたはワイドスクリーンで表示できるオプションです。

12x12 バーチャルアレイ、電場分布、3D 遠視野放射パターンビューを表示した Slot-Coupled Microstrip Patch Antenna Array Synthesizer アプリケーションのユーザーインタフェース 12x12 バーチャルアレイ、電場分布、3D 遠視野放射パターンビューを表示した Slot-Coupled Microstrip Patch Antenna Array Synthesizer アプリケーションのユーザーインタフェース

12x12 バーチャルアレイ、電場分布、3D 遠視野放射パターンビューを表示した Slot-Coupled Microstrip Patch Antenna Array Synthesizer アプリケーションのユーザーインタフェース

新しいアプリ: Frequency Selective Surface Simulator

周波数選択面 (FSS) は、バンドパス周波数応答またはバンドストップ周波数応答を生成する周期的構造です。 FSS は RF、マイクロ波、さらには電磁波周波数のフィルタリングやブロックに使用します。 これらの選択面は、人間が加熱されることなく加熱される食品を人間が観察できる電子レンジのドアに見られます。

Frequency Selective Surface Simulator アプリケーションは、組み込み単位セルタイプから選んだユーザー指定の周期的構造をシミュレートします。 本アプリケーションでは、FSS シミュレーションで一般に使用されている 5 つの単位セルタイプのほか、FSS に対して法線入射になる 1 方向に固定の伝播方向の 2 つの定義済み偏光を用意しています。 本解析には、反射スペクトルと透過スペクトル、単位セルの上面の電場ノルム、単位セルドメインの垂直切断面に表示される dB スケールの電場ノルムが組み込まれています。

偏光、中心周波数、帯域幅、振動数、基板厚さ、その材料特性、単位セルタイム (円、リング、分割リングなど)、のほか、その幾何学的パラメータ、周期性 (セルサイズ) を変更できます。

分割リングセルタイプを使用する 10x10 垂直アレイビューの Frequency Selective Surface Simulator アプリケーションのユーザーインタフェース。 分割リングセルタイプを使用する 10x10 垂直アレイビューの Frequency Selective Surface Simulator アプリケーションのユーザーインタフェース。

分割リングセルタイプを使用する 10x10 垂直アレイビューの Frequency Selective Surface Simulator アプリケーションのユーザーインタフェース。

スミスプロット: 一致特性を提示する従来方式

新しいスミスプロットグループでは、インピーダンス、アドミッタンス、反射データをスミスグリッドにプロットできます。 スミスプロットは、複雑な値の S パラメータ (反射係数) を入力インピーダンス、アンテナのアドミッタンス、伝送回線、またはその他ネットワークコンポーネントに関連付けるときに便利です。 S パラメータプロットがデフォルトで生成されるスタディの場合、スミスプロットは自動的に生成されます。

カラースケールが、シミュレーション周波数を表し、フィルタが 50 オーム約 7.65 GHz に一致していることを示すCPW バンドパスフィルタのスミスプロット。 カラースケールが、シミュレーション周波数を表し、フィルタが 50 オーム約 7.65 GHz に一致していることを示すCPW バンドパスフィルタのスミスプロット。

カラースケールが、シミュレーション周波数を表し、フィルタが 50 オーム約 7.65 GHz に一致していることを示すCPW バンドパスフィルタのスミスプロット。

損失媒体を扱う強化物理特性制御のメッシュ

物理特性制御メッシュは、損失電気媒体と損失磁気媒体を取り込んで、損失領域境界の表面厚さごとにサイズを自動的に計測します。 損失媒体で Resolve wave (波を分解) を選択すると、表面厚さの半分の最小値と真空波長の 1/5 で得られる最大メッシュ要素サイズで、損失媒体領域の外側境界が自由空間にメッシングされます。

空間の円形損失媒体の外側境界沿いの細かいメッシュの特性は、表皮厚さとその材料特性 (1 GHz 時の損失正接と散逸係数 (ε' = 1.2 と tanδ = 3.5)) で設定します。 空間の円形損失媒体の外側境界沿いの細かいメッシュの特性は、表皮厚さとその材料特性 (1 GHz 時の損失正接と散逸係数 (ε' = 1.2 と tanδ = 3.5)) で設定します。

空間の円形損失媒体の外側境界沿いの細かいメッシュの特性は、表皮厚さとその材料特性 (1 GHz 時の損失正接と散逸係数 (ε' = 1.2 と tanδ = 3.5)) で設定します。

マルチ要素均一集中ポート

COMSOL Multiphysics バージョン 5.2 には、新しい集中ポートタイプを Multielement uniform (マルチ要素均一) ポートを追加しました。 この集中ポートタイプは、共平面導波路や差圧ポートなどの多重励起や多重終端に使用できます。 ポートの各サブ要素の場の方向は、Uniform element (均一要素) サブノードで定義します。ここで、均一要素ターミナルの方向は、電位極性を定義します。

新しいモデル: Coplanar Waveguide (CPW) Bandpass Filter (共平面導波路 (CPW) バンドパスフィルタ)

共平面導波路 (CPW) バンドパスフィルタは、インターデジタルコンデンサ (IDC) と短絡スタブインダクタ (SSI) で設計できます。 この手法は、バンドパスフィルタの生産方法としては非常に効率がよく、GaAs ウェハーに簡単に実装できます。

Coplanar Waveguide Bandpass Filter (共平面導波路バンドパスフィルタ) チュートリアルモデルによる設計は、共振周波数と比べるとコンパクトであり、容量的に結合されたマイクロストリップ線路モデル設計と比べて比較的高い Q ファクターが得られます。 本モデルは、COMSOL Multiphysics ソフトウェアのマルチ要素均等集中ポート機能を使用して、個々のポートの各要素を均等に励起し、終端します。

インターデジタルコンデンサと短絡スタブインダクタで構成された 200 mm GaAs ウェハー上の共平面導波路バンドパスフィルタ インターデジタルコンデンサと短絡スタブインダクタで構成された 200 mm GaAs ウェハー上の共平面導波路バンドパスフィルタ

インターデジタルコンデンサと短絡スタブインダクタで構成された 200 mm GaAs ウェハー上の共平面導波路バンドパスフィルタ

"Boundary Mode (境界モード)、Frequency-Stationary (周波数固定)"で"Boundary Mode (境界モード)、Frequency-Transient (周波数過渡) "スタディシーケンス

Wave Optics モジュールと RF モジュールそれぞれの Laser Heating マルチフィジックスインタフェースと Microwave Heating マルチフィジックスインタフェースのモデルウィザードに新しいスタディシーケンスを導入しました。 Boundary Mode (境界モード)Frequency-Stationary (周波数固定) スタディシーケンスは、Boundary Mode Analysis (境界モード解析) スタディステップと Frequency-Stationary (周波数固定) スタディステップを追加します。 Boundary Mode (境界モード)Frequency-Stationary (周波数固定) スタディシーケンスは、Boundary Mode Analysis (境界モード解析) スタディステップと Frequency-Transient (周波数過渡) スタディステップを追加します。 Boundary Mode Analysis (境界モード解析) スタディステップは、電磁インタフェースの数値ポートのモードフィールドの求解に使用します。 Frequency-Stationary (周波数固定) スタディステップと Frequency-Transient (周波数過渡) スタディステップは、Heat Transfer in Solids インタフェースの過渡解析を Wave Optics インタフェースと RF インタフェースの周波数領域解析と結合します。

過渡散乱境界条件の初期値設定

時間依存シミュレーションの散乱境界条件の設定には、入射波の磁気ベクトルポテンシャルの初期値を設定するための Initial Values for Incident Wave (入射波の初期値) という新しいセクションを追加しました。 このセクションは、デフォルトで初期状態は折り畳んだ状態になっています。 電界ごとに入射波を定義するとき、ユーザーはその入射波の磁気ベクトルポテンシャルの初期値を指定できます。 磁場ごとに入射波を定義するとき、ユーザーはその磁気ベクトルポテンシャルの初期値以外にも、その時期ポテンシャルの時間導関数も指定できます。 新しい設定では、ユーザーは解析対象の時期ベクトルポテンシャルの正確な波形を定義できます。