전자기장

알테어는 정지 주파수, 저주파수 및 고주파수에 이르는 다양한 전자기장 문제를 해결하기 위해 광범위한 산업 및 응용 분야에서 폭넓게 사용되는 뛰어난 전자기장(EM) 시뮬레이션 소프트웨어를 제공합니다.

Image
페코 소개
Image
NASA, 낙뢰 보호용 무선 센서 개발 연산 전자기 소프트웨어를 통해 NASA 랭글리 연구 센터의 소규모 연구팀에서 복합재 항공기에 대한 낙뢰 피해를 측정 및 완화할 수 있는 무선 공진 센서를 개발했습니다. Read more
하이퍼웍스에 포함된 알테어의 전자기 솔버 패키지인 페코는 세계 최고의 포괄적인 전자기 소프트웨어로, 항공우주, 방어, 자동차, 통신, 전자제품, 에너지 및 헬스케어 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 이 패키지에는 진정한 하이브리드화 기능을 갖춘 정확하고 강력하며 신뢰할 수 있는 여러 솔버가 포함되어 있습니다. 즉, 동일한 문제에 대해 여어 솔버를 결합해 보다 쉽고 효율적으로 문제를 해결할 수 있습니다. 솔버는 멀티코어 CPU 및 GPU 지원과 병렬화되어 HPC 및 알테어 클라우드 솔루션과 함께 동작합니다.

페코는 사용이 간편하고 형상 모델링에서 결과 시각화, 후처리 및 보고서 생성이 가능한 통합된 GUI가 내장되어 있습니다. CAD 기하 형상 및 메시 가져오기/내보내기 모듈이 포함되어 있으며, 하이퍼메시 를 사용하여 생성된 메시를 페코로 쉽게 가져올 수 있습니다. 여기에는 여러 특수 기능이 있으며 고급 데이터 조작 및 작업 자동화를 위한 스크립팅 도구가 내장되어 있습니다. 페코에 내장된 최적화 기술 외에도, 페코는 하이퍼스터디 에 통합되어 다분야 설계 탐구, 최적화 및 확률적 분석이 가능합니다.

Quote
“2003년부터 우리 안테나 팀에서는 페코를 사용하여 안테나 설계, 분석, 성능 평가 및 대형 구조물 산란 효과를 수행하고 있습니다. 페코를 사용해 본 결과, 우리 회사의 전략적인 도구로 사용해도 되겠다는 긍정적인 평가가 뒤따랐습니다."

–Julie Huffman

Lockheed Martin Space Systems, USA

안테나 설계

페코는 라디오 및 TV 방송, 무선, 셀룰러 및 통신 시스팀, 원격 키레스 입력 시스템, 타이어 압력 모니터링 시스템, 위성 위치 확인 및 통신, 레이더, RFID 및 기타 산업용 안테나 분석 및 설계에 널리 사용됩니다. 페코의 모멘트법(MoM) 솔버는 안테나 설계에 널리 사용되며, 모델 분해(등가음원이 생성 및 사용됨)와 다층 고속 다극법(MLFMM) 등의 가속화된 전파법(Full-wave Method) 또는 물리 광학(PO), 광선발사 기하광학(RL-GO 또는 통일 회절이론(UTD) 등의 점근법을 함께 사용하므로 페코는.리플렉터 안테나, 레이더용 안테나 및 레이돔 안테나 등의 안테나를 매우 효율적으로 분석할 수 있습니다. 대규모 유한 배열에 대해 영역 그린 함수법(DGFM) 등의 기능이 제공되므로 페코를 사용하면 안테나 배열 역시 매우 정확하고 효율적으로 분석할 수 있습니다.

2x2 마이크로스트립 패치 안테나 배열에서 1.5GHz일 때의 전류

안테나 배치

자유 공간에 설치된 안테나 시뮬레이션을 위한 기술은 많습니다. 실제로, 이러한 안테나는 자유 공간 방사 특성에 큰 영향을 미치는 물리적 구조물에 장착됩니다. 대형 플랫폼에 장착된 안테나의 방사 특성 측정은 어렵거나 불가능한 경우도 있습니다. 따라서, 전기적으로 거대한 환경에서 안테나 상호 작용의 정확한 시뮬레이션이라는 문제가 발생합니다. 수년 간, 페코는 안테나 배치 분야에서 높은 명성을 얻었으며 자동차, 항공기, 위성, 선박, 셀룰러 기지국, 탑, 건물 등에 대한 안테나 배치 시 사용되는 표준 EM 시뮬레이션 도구가 되었습니다. 페코에 포함된 MLFMM 및 점근법 솔버(PO, RL-GO 및 UTD)에 모델 분해를 사용할 경우, 페코는 전기적으로 거대한 플랫폼 상의 안테나 배치 및 공동 사이트 간섭 문제를 해결할 수 있는 이상적인 도구가 됩니다.

전투기 및 선박에 대한 안테나 배치(표면 전류 표시)

전자기 호환성

전자파 적합성(EMC)은 많은 산업 분야의 OEM 및 OEM 공급업체에게 매우 중요하고 민감한 화두가 되었습니다. 구성 요소와 장치를 시스템에 통합할 경우, 전자기 문제가 발생하지 않을 것임을 보장할 뿐 아니라 관련 EMC 규정을 준수함을 증명하는 것 역시 매우 중요합니다. 수년 전부터 페코는 전자파 간섭(EMI) 및 전자파 내성(EMS)에 관련된 문제를 시뮬레이션하기 위해 EMC에 사용되었습니다. 페코에는 다른 케이블, 안테나 또는 장치에 대한 케이블 복사와 그러한 장치로부터의 케이블 조사를 분석하기 위한 완전한 케이블 모델링 도구가 포함되어 있습니다. 이러한 복사나 조사는 전압 및 전류 방해를 유발하여 시스템 오동작을 초래합니다. 페코는 시스템 내 전자 제어 장치(ECU)의 복사성 방출, 쉴딩 효과, 복사 위험 분석, 전자기 펄스(EMP), 낙뢰 영향 및 고강도 전자기 방사 영역(HIRF)의 시뮬레이션에도 사용됩니다.

페코에서의 케이블 모델링 인터페이스

산란 및 RCS

개체의 산란 특성은 개체가 입사 전자기장에 노출될 때 산란된 에너지의 공간 분포와 관련이 있습니다. 산란이 중요한 문제가 되는 전형적인 시나리오 2가지는 충돌 감지 시스템 등의 개체를 감지하기 위한 시스템 설계와 스텔스 항공기와 같이 트랜스미터를 통한 감지도 증가 및 감소를 위한 개체 설계입니다. 페코의 후처리 기능과 함께 사용되는 MLFMM, RL-GO 및 PO 등 페코가 제공하는 수많은 다양한 방법을 사용하면 산란 및 레이더 단면적(RCS) 문제를 매우 효율적이며 정확하게 해결할 수 있습니다.

헬리콥더의 RCS 강도 보기

도파관 부품 및 마이크로스트립 회로

방위, 항공우주, 해양 및 통신 산업에서의 최초 우주 통신이 실시된 이후, 도파관이 커플러, 필터, 서큘레이터, 단향관, 증폭기 및 감쇠기에 널리 사용되고 있습니다. 페코는 도파관 구성 요소 시뮬레이션에 사용되며, 이 경우 도파관 포트 여기 및 페코의 MoM과 유한요소방법(FEM) 솔버가 일반적으로 사용됩니다.

마이크로스트립 기술은 커플러, 공진기 및 필터와 같은 평면 회로 설계에 사용됩니다. 회로 트레이스 길이가 파장과 비교될 정도가 되면, 전파(Full-wave) 3D EM 분석이 사용됩니다. 페코의 평면 층 그린 함수(Planar layered Greens function)와 표면 등가 원리(SEP) 공식은 인쇄 마이크로파 회로 분석에 매우 적합합니다.

도파관 Delta 구동 WR-90 magic-T 커플러에서 시뮬레이션된 영역

생체 전자기학

EM 시뮬레이션은 생체의학 기술 개발에서 상당한 역할을 합니다. EM 시뮬레이션을 통해 인체 내부 또는 인체에 근접한 영역에서의 전자기장 상호 작용에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있습니다. 생물학적 조직의 손실 특성 덕분에 트랜스미터 설계는 주로 충분한 신호가 방사되고 해부학적 하중에서 손실되지 않으며 전자파 인체 흡수율(SAR)과 최대 신체 상승 온도를 제한하는 규정 충족을 보장하는 것에 주안점을 둡니다. 일반적인 응용 분야는 모바일 및 무선 장치, 자동차 내부의 RF장, 보청기, 인체 부착형 안테나, MRI, 이식 장기, 저체온법 등에 관련된 분야입니다. 페코에 포함된 FEM, 유한 차분 시간 영역(FDTD) 및 MoM/FEM 법은 이러한 응용 분야에 매우 적합합니다. 페코에는 다양한 인체 모형 데이터베이스가 포함되어 있습니다.

자동차에서 휴대용 라디오를 착용한 팬텀에 대한 SAR 계산

매칭 회로 설계

안테나 설계 엔지니어에게는 안테나 대역폭과 효율에 대한 기술 사양 충족을 보장하는 것이 중요합니다. 이러한 문제는 안테나를 물리적으로 변경하거나 정합 회로를 사용하여 해결할 수 있습니다. Optenni Lab은 Optenni Ltd에서 개발한 도구, 알테어 판매 채널을 통해 제공됩니다. 이 도구는 완전한 자동식 정합 회로 생성 및 최적화 루틴을 제공합니다. 사용자가 정합 회로에 원하는 주파수 영역과 부품 수만 지정해 주면 Optenni Lab에서 최적화된 정합 회로 토폴로지를 제공하여 그 중에서 선택할 수 있습니다. Optenni Lab은 주요 부품 제조업체에서 공급하는 정확한 인덕터 및 커패시터 모델과 신속한 공차 분석을 사용하여 제조된 정합 회로가 설계 기준을 충족함을 보장하므로 페코를 보완할 수 있는 이상적인 도구입니다.

안테나 합성 도구

Antenna Magus는 알테어 판매 채널을 통해 Magus (Pty) Ltd에서 제공하는 안테나 합성 도구입니다. 이 도구를 통해 매우 다양하고 수많은 안테나를 검색할 수 있으므로 사용자는 사양에 맞는 안테나를 찾아 설계할 수 있습니다. 즉시 실행할 수 있는 페코 모델을 내보낼 수 있기 때문에 Antenna Magus는 페코를 보완할 수 있는 이상적인 도구입니다.

전기 기계 장비

전자기 분석은 전기 모터, 변압기, 버스바, 회로 차단기, 제너레이터, 유도 가열 장치, 리액터, 센서, 솔레노이드, 스피커 등의 전자기 장비 설계에 사용되며 그 중에서도 단연 변압기 설계에 강점을 보입니다. 이러한 장비 중 모터에서는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하기 위해 자기장이나 전장이 발생합니다.

Charge는 Fieldscale에서 제공하는 솔루션으로, 엔지니어가 전체 모델의 전장을 분석할 수 있습니다. 경계 요소법을 기반으로 하는 Charge는 복잡한 구조물에 대한 전위와 전계 분포를 정확하게 산출합니다.

JMAG는 JSOL에서 제공하는 전기 기계 설계용 FEA 소프트웨어입니다. JMAG는 저주파수 전자기장 분석을 위해 기계 내부의 복잡한 물리적 현상을 정확히 파악해 신속하게 평가합니다.

JMAG를 사용한 전자기장 시뮬레이션의 산업 응용 분야

보완 솔루션

Image
HyperMesh High-performance finite element pre-processor to prepare largest models, starting from import of CAD geometry to exporting an analysis run for various disciplines. Overview Video | Learn More
Image
HyperStudy HyperStudy is a multi-disciplinary design study software that enables exploration and optimization of design performance and robustness. Overview Video | Learn More
Image
Charge Charge enables engineers to analyze the electric field of an entire model without compromising to unrealistic simplifications, allowing them to simulate problems that were previously unsolvable. Learn More
Image
JMAG JMAG is a FEA software for electromechanical design. Overview Video | Learn More