PAM-CEM:三维电磁仿真软件介绍

更新时间:2022-09-27 09:38:16 | 来源:乐鱼体育最新版下载 作者:乐鱼体育线下投注
  

  随着电子设备使用的增加,完全真实的电磁兼容(EMC) 测试只能在产品样机进行,EMC问题常常在产品开发的后续阶段才会出现,这也就预示着要进行昂贵和耗时的设计迭代。因此,在设计早期阶段掌握EMC兼容性变为一个关键的技术问题,数值EMC作为一个使电磁兼容更快更高效解决的途径而出现。

  ESI集团根据工业中从低频到中高频的实际电磁/电磁兼容问题,提出了完整的全频段的解决方案:PAM-CEM/Visual-CEM用于解决中高频EMC/EMI电磁兼容问题;CRIPTE用于解决线缆网络的电磁兼容问题;SYSMGNA 用于解决低频特性的电磁问题。而PAM-CEM与CRIPTE软件的完全耦合功能,更是对 于具有复杂线缆网络的设备提供了完整的电磁兼容解决方案。

  随着工业部门的电子设备日益复杂,预测及控制电磁干扰现象的能力对保证系统操作的可靠性是必要的,尤其是关系到安全性和保密性的情况,而PAM-CEM解决方案就是能够解决实际EMC问题的关键手段。

  PAM-CEM解决方案由专门从事电磁场仿线年的专家团队开发,专门用于EMC的仿真测试。其开发目标是在设计的早期阶段选择更加真实的模型,进行电磁兼容(EMC)模拟仿真,从而预测系统或设备可能的机能问题,并立即仿真结果采取措施。

  PAM-CEM电磁兼容解决方案可以解决的问题包括:电磁辐射(EMR)和电磁干扰(EMI)问题(近场);天线、雷达对仿真分析对象的辐射模式问题(远场);机载/车载设备对外来入侵电磁干扰的抗干扰度问题;大型装备系统对外界环境(电磁污染)的电磁辐射(EMR)等问题;由内部布线引起的电磁干扰(EMI)、扰动电磁敏感性(EMS)、线缆屏蔽效果等问题;具有复杂线D模型与线缆网络耦合电磁仿真分析的电磁辐射与电磁敏感问题。该解决方案软件已广泛用于交通运输工业(汽车和火车)、航空航天、通信和电子等领域。

  ◎对于复杂几何形状的电磁场辐射及天线、线缆网络及电子设备的电磁辐射等电磁场问题,基于麦克斯韦方程组的直接建模,可以解决复杂几何形状物体、有线天线、线缆网络和电子设备等电磁场辐射及电磁干扰问题;

  ◎充分明确的仿真时间管理程序使电磁环境的完整仿真更有效,包括感应电流、感应电压的计算,电磁场的近场或远场计算,电磁辐射场的仿真分析等;

  ◎PAM-CEM可以与其他软件如CRIPTE 进行完全耦合,从而进行完整的电磁仿真分析;

  ◎可以对物体进行EMS电磁敏感度(基于外界电磁干扰)分析和EMR电磁辐射分析(包括内部电磁干扰对外部环境的影响及不同电子设备之间的互相电磁干扰)。

  PAM-CEM是综合的电磁兼容模拟软件,可以对复杂的电磁环境进行精确、完整、快速的仿真分析。该软件通过虚拟测试、工业测试、用户测试验证了其有效性。

  在2010年即将发布的PAM-CEM V2010.0版本中,针对工业用户中新出现的突出且广泛的电磁兼容问题,将电阻材料属性的薄层求解、高频电大问题的求解、完善的近场求解等功能添加进PAM-CEM V2010.0 版本。

  在实际的电磁兼容问题中,电阻材料薄层的厚度往往只有几毫米甚至更薄,如果对薄层进行直接3D建模就需减小网格单元的大小;而为了得到真实精确的仿真结果,薄层中的网格数需要至少3~4层,因此,进行直接3D 建模分析求解并不现实。

  PAM-CEM 为了更好地仿真求解薄层问题,添加了Resis-tive Coatings功能,可以对于具有薄层的物体进行更精确的电磁仿真分析。例如,汽车前端的薄层喷涂对于防碰撞雷达的影响、飞行器上的复合材料通过铝层铺设后对于飞行器电磁场分布的改变等。

  (2)高频电大问题求解功能(PAM-CEM/HF)。在高频电磁场及超高频电磁场仿真分析中,由于频率过高导致网格数相应增多,在一些条件下并不能解决EM的仿真分析问题。因此,PAM-CEM/HF应用PO法(Physical Optics 物理光学法)、PTD法(Physical Theory of Diffraction物理几何衍射法) 并结合EEC法(Equivalent Edge Current 等效边缘电流法)对电大问题进行电磁仿真分析。可以适用于高频雷达散射截面分析,大型物体如舰船上天线辐射特性分析等。

  在PAM-CEMV2009.0 版本中,可以对仿真分析对象进行电磁场的近场辐射仿线D计算区域中的电磁场仿真分析。在PAM-CEMV2010.0 版本中,对于近场求解,增加了对于有障碍物存在的情况下近场电磁场的分布。

  PRE-CEM是PAM-CEM 的图形前处理器,是交互的图形软件包,所有数据输入都按本领域专业术语进行描述。通过PRE-CEM,可以轻松创建出用于计算的PAM-CEM 输入文件。

  ◎几何模型快速导入及其高级清除功能(重叠和自由图元,如点、末端以及线或面);

  ◎后处理输出参数输入功能(电磁场分布、切平面、结构体上的感应电流以及给定平面或整个空间的远辐射场)。

  1)PAM-VIEW后处理器。PAM-VIEW是专门用于显示PAM-CEM 计算结果的交互图形式后处理器,并且可以帮助用户轻松通过三维图形、动画和曲线,如几何/边界线、云图以及等位线图等表达 PAM-CEM结果。

  2)POST-CEM 后处理器。POST-CEM后处理器是利用OSF母题图形用户界面的交互图形式后处理器。通过动态有限元模拟软件,该模块可生成有限元网格图及随时间变化曲线所示为RCS辐射方向图。

  POST-CEM后处理器特点:显示静止或动态图形;提供与界面相联系的命令语言,在批处理模式下运行POST-CEM。

  PAM-CEM/FD求解器主要用于处理电磁兼容和电磁干扰(EMI)问题(包括天线辐射的近场以及远 场辐射)的求解,利用SEMAIL网格剖分器自动产生的方块(sugar-cube) 单元进行求解。基于时域求解全麦克斯韦尔方程,得到任意复杂金属结构的电磁场辐射特性,完全符合实际情况。当面对EMC问题时,PAM-CEM/FD 能够快速洞察电磁状况。


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