什么是电磁波分析？

 电磁波分析是一种从产品开发的早期阶段就使用计算机进行数值分析的方法。

CAE（计算机辅助工程）的一种，可可视化高频范围内的电场和磁场，并用于考虑 EMC（电磁兼容性）对策。

我们使用麦克斯韦方程（电磁波的控制方程）进行模拟并计算电磁波的行为。可以进行二维域中的波导分析、三维域中的共振分析、瞬态分析等。

电磁波分析的应用

电磁波分析通常用于产品开发过程中基于计算机的数值分析，以及开发过程中出现问题时的分析。

电磁波分析是电磁场分析的一种，也用于使用高频的无线通信电路、天线、雷达等的分析，以及EMC的电磁兼容性分析。电磁波分析是产品开发过程中数值分析的一个领域，是利用电磁学设计和开发应用产品不可或缺的工具。

电磁波分析的类型

例如，矩量法 (MoM) 可用于无约​​束辐射问题的 EMC 分析，非常适合分析均匀介电材料的结构。然而，它不适合分析非均匀结构。

有限元法（FEM）对结构的整个区域进行网格划分，适合对异质结构进行建模。然而，它无法像矩量法那样有效地模拟辐射问题。

与矩法或有限元法不同，一种称为有限差分域法（Finite Difference Time Domain，FDTD）的方法对整个空间进行网格化并在时域中进行分析。因此，它适用于瞬态分析，并且非常适合复杂异质结构的建模。

电磁波分析原理

在使用计算机的电磁波分析中，通常通过划分称为网格的空间来对介质进行建模，并对每个网格求解麦克斯韦方程组。离散化计算所用的空间会消耗计算机内存，而且网格越多，求解方程所需的时间就越长。

在大规模电磁波分析的情况下，计算限制由计算机使用的内存量和CPU时间设置。您可以根据分析需要设置绝缘边界、周期边界、对称边界、阻抗边界等各种边界条件以及时间步长和频率。

在电磁波分析中，整个时域中的麦克斯韦方程组在每个瞬间求解，当使用有限元法建模时，计算概括基本方程系数的逆矩阵，传递矩阵法计算矩阵的乘积，并用矩量法计算逆矩阵。当使用分步法或光束传播法计算时，求解FFT和逆FFT。

如何选择电磁波分析

电磁波分析是电磁场分析的一种，用于噪声分析等的方法有多种，每种方法都有不同的特点。例如，需要仔细考虑是否使用积分方程或微分方程进行分析以及选择哪种方法。

您需要了解为什么使用高频电路近似。考虑到分析方法的特点，设计反馈非常重要。

电磁波分析结构

电磁波分析的计算结果以易于阅读的颜色编码图和等值线图以及数值的形式表示。电磁学是一种肉眼无法看到的困难现象，视觉表示可以让不熟悉电磁场或非工程师的人更容易理解该现象。

电磁场分析软件也称为电磁场求解器。可以分析的结构维度分为2.5维和3维。 2.5维模拟器由多层组成，可以分析每层都存在二维图形的结构。然而，具有不同电特性的结构不能放置在同一层上。