COMSOL Multiphysics® 5.3a Release Highlights



RF Module Updates


RF모듈 사용자들을 위하여 COMSOL Multiphysics 5.3a버전에서 맞춤 주파수 스윕을 위한 새로운 스터디, 마이크로파와 밀리미터파용 기판에 대한 물성 라이브러리, Edge Launch 커넥터에 대한 추가적인 RF Part Library, 시간-외연적 해석을 이용한 광대역 레이더 단면적 계산에 대한 예제가 제공됩니다. RF모듈 업데이트에 대한 자세한 내용은 하단을 참고하여 주십시오.

Adaptive Frequency Sweep

새로운 Adaptive Frequency Sweep스터디는 주파수 해석에서 감소된 차수 모델을 이용하여 빠르고 조밀한 주파수 해상도로 해석하기 위해 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 사용자는 여러 주파수에 대하여 발생한 고조파 성분에 대한 선형화된 모델이나 선형응답을 계산할 수 있습니다. Asymptotic Waveform Evaluation(AWE)모델 감소는Padé근사나 Taylor급수 확장이 지정된 주파수 간격에서 전달함수로 사용되는 모멘트 매칭 기법에 의해 수행됩니다. AWE수식은 포트 설정을 기반으로 선택되지만, 사용자 정의 수식을 이용하여 설정할 수도 있습니다. 사용자 정의 수식은 AWE알고리즘에 의해 계산된 오류 추정을 위해 입력될 수 있습니다. AWE 방법에 사용된 수식이 주파수에 비해 충분히 느리게 변하면, 해석은 성능에 큰 영향을 주지 않으면서 아주 미세한 주파수 분해능을 사용하여 실행됩니다. AWE방법은 이전 버전에서도 사용할 수 있었지만, 쉽게 사용할 수 있는 전용 스터디는 아니었습니다.

도파관 아이리스 필터에서 Adaptive Frequency Sweep과 일반적인 주파수 해석에 대한 S파라미터 결과를 보여주고 있습니다. 해석은 일반적인 주파수 해석과 비슷한 시간 동안 10배의 정밀한 주파수 분해능으로 실행 될 수 있습니다.

도파관 아이리스 필터에서 Adaptive Frequency Sweep과 일반적인 주파수 해석에 대한 S파라미터 결과를 보여주고 있습니다. 해석은 일반적인 주파수 해석과 비슷한 시간 동안 10배의 정밀한 주파수 분해능으로 실행 될 수 있습니다.

Application Library paths for examples using the new Adaptive Frequency Sweep study step:

RF_Module/Antennas/microstrip_patch_antenna_inset
RF_Module/Antennas/pifa_handheld
RF_Module/Couplers_and_Power_Dividers/wilkinson_power_divider
RF_Module/EMI_EMC_Applications/antenna_ebg
RF_Module/EMI_EMC_Applications/frequency_selective_surface_csrr
RF_Module/Filters/cylindrical_cavity_filter_evanescent
RF_Module/Filters/lumped_element_filter
RF_Module/Filters/notch_filter_srr
RF_Module/Filters/pcb_microwave_filter_with_stress
RF_Module/Filters/tunable_cavity_filter
RF_Module/Filters/waveguide_iris_filter
RF_Module/Passive_Devices/rf_coil
RF_Module/Transmission_lines_and_Waveguides/substrate_integrated_waveguide

New RF Material Library for Substrates

RF모듈에서 RF와 마이크로파, 밀리미터파 기판을 위한 60가지 기판 매질에 대한 매질 특성을 가진 Material Library가 제공됩니다.

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RF Part Library Updated with Edge Launch Connectors

RF Part Library에는 고속 데이터 연결을 지원하는 RF소자의 신속한 모델링을 위해 Signal Microwave의 Edge Launch 커넥터가 포함되어 있습니다.

Part Library에는 사용할 수 있는 커넥터 형상이 제공됩니다.

Part Library에는 사용할 수 있는 커넥터 형상이 제공됩니다.


Edge launch커넥터 시험 회로 기판: dB단위의 전기장 세기(윤곽선)와 전기장에 대한 화살표는 동위상 도파관(CPW) 회로 기판에서 어느 부분에 전기장이 집중되는지 보여줍니다.

Edge launch커넥터 시험 회로 기판: dB단위의 전기장 세기(윤곽선)와 전기장에 대한 화살표는 동위상 도파관(CPW) 회로 기판에서 어느 부분에 전기장이 집중되는지 보여줍니다.


De-Embedded Ports

포트 오프셋 변수를 지정하여 De-Embedded포트를 설정할 수 있으며, 포트 오프셋 값을 기반으로 해당 De-Embedded S파라미터의 위상을 조정할 수 있습니다. De-Embedded포트는 예를 들어 CAD모델과 다른 방식으로 마이크로파 소자의 어셈블리를 분할하는 경우에 유용합니다. De-Embedded기능은 포트 오프셋 값이 0이 아닌 값으로 설정되면 자동으로 활성화 됩니다. 활성화되면, De-embedded S파라미터의 위상이 자동으로 오프셋 값과 전파 상수에 의해 조절됩니다. 소프트웨어는 포트 경계와 포트 오프셋에 의해 투영된 경계 사이의 도메인이 일정한 단면 형상을 유지하면 직선이라고 가정합니다.

포트에서 0.05m로 설정된 S파라미터의 위상이 오프셋 설정에 의해 조절되는 De-Embedded포트면(긴 파란색 사각형)의 시각화.

포트에서 0.05m로 설정된 S파라미터의 위상이 오프셋 설정에 의해 조절되는 De-Embedded포트면(긴 파란색 사각형)의 시각화.


Slit Port Visualization: More Intuitive Arrow Direction


활성된 Slit 조건이 설정된 내부 포트는 화살표를 이용하여 파워 흐름의 방향을 표시합니다. 사용자는 쉽게 파워 방향을 Toggle Power Flow Direction버튼을 클릭하여 변경할 수 있습니다.

Toggle Power Flow Direction버튼을 클릭하여 사용자는 내부 포트에서 파워 흐름의 방향을 변경할 수 있습니다.

Toggle Power Flow Direction버튼을 클릭하여 사용자는 내부 포트에서 파워 흐름의 방향을 변경할 수 있습니다.


Physics-Controlled Mesh for Frequency-Dependent Materials


Physics-Controlled Mesh기능에서 입력된 주파수 값뿐만 아니라 적절한 메시 밀도를 생성하기 위해 Interpolation함수로 정의된 매질 특성을 자동으로 인식할 수 있습니다.

Tutorial Model Visualization Enhancement

Application Library의 예제 모델들은 최신의 후처리 기능을 보여 주기 위해 수정되었습니다.

마이크로 스트립 패치 안테나모델이 Annotation기능을 사용하도록 수정되었습니다.

마이크로 스트립 패치 안테나모델이 Annotation기능을 사용하도록 수정되었습니다.

Application Library path:

RF_Module/Antennas/microstrip_patch_antenna_inset

마이크로 패치 안테나 모델이 Isosurface기능을 사용하도록 수정되었습니다.

마이크로 패치 안테나 모델이 Isosurface기능을 사용하도록 수정되었습니다.

Application Library path:

RF_Module/Antennas/microstrip_patch_antenna_inset

무선장치 안테나 모델이 3차원 Grid Data Set을 이용하여 원거리장을 출력하도록 수정되었습니다.

무선장치 안테나 모델이 3차원 Grid Data Set을 이용하여 원거리장을 출력하도록 수정되었습니다.

Application Library path:

RF_Module/Antennas/pifa_handheld

New Tutorial Model: Wideband RCS Calculation Using Time-Domain Simulation and FFT

모델에서 Electromagnetic Waves, Time Explicit지배식을 이용하여 광대역의 주파수 영역에 대한 산란체의 레이더 단면적(RCS)를 계산하는 방법을 보여 줍니다. 2차원의 Scattered-Field Formulation을 이용하여 시간적으로 변조된 가우시안 펄스를 Background Field로 설정하였습니다. 결과들은 주파수 도메인에서 단위원에 대한 RCS뿐만 아니라 주파수와 시간 도메인에서 산란된 필드를 보여 줍니다.

300MHz에서 단위원에서 대한 dB단위의 Bistatic RCS를 출력하였습니다.

300MHz에서 단위원에서 대한 dB단위의 Bistatic RCS를 출력하였습니다.

Application Library path:

RF_Module/Scattering_and_RCS/rcs_time_explicit

Data Refinement Using a Combine Solutions Study Step

Combine Solution스터디를 이용하여 원하지 않는 결과들을 거르거나 제거할 수 있습니다. 이 기능은 Time to Frequency FFT스터디의 주파수 스펙트럼의 양 끝단 몇 %를 제거하기 위해 사용될 수 있습니다. 해석의 일부분은 사용자 정의 수식을 이용하여 제외할 수도 있습니다.

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Application Library paths for examples using the new Combine Solutions study step:

RF_Module/Filters/coaxial_low_pass_filter_transient
RF_Module/Scattering_and_RCS/rcs_time_explicit

Helmholtz-Compliant Gaussian Beam Background Field

빔 초점면이 주요 진행 방향 주변을 지정하는 파동 벡터로 진행하는 평면파의 합계를 사용하여 근사화되는 새로운 가우시안 빔 Background field설정을 사용할 수 있습니다. 근축 근사법과 비교하여 이 방법의 장점은 각 평면파가 헬름홀츠 방정식의 해이기 때문에 평면파 확장법이 헬름 홀츠 방정식의 해라는 점입니다. 이름에서 알 수 있듯이 근축 근사는 헬름홀츠 방정식에 대한 근사해이므로 초점이 매우 집중되는 가우시안 빔을 나타내기 위해서는 사용할 수 없습니다.

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New Effective Index Variable for Boundary Mode Analysis

Boundary Mode해석이 수행될 때, 모드들의 유효 굴절률에 대한 새로운 변수들이 생성되었습니다. 이 변수들의 이름은
.neff_와 같은 패턴을 가집니다. 여기에서
는 지배식의 지시자이고 는 포트의 이름입니다. 예를 들어 Electromagnetic Waves, Frequency Domain지배식의 Port1은 emw.neff_1변수를 가집니다.