Моделирование СВЧ-процессов и устройств с помощью COMSOL Multiphysics®

Продолжительность: 58:14

Вернуться в Видеогалерею

• Описание
• Субтитры

Модуль Радиочастоты пакета COMSOL Multiphysics^® предоставляет широкий спектр техник и инструментов для моделирования СВЧ-резонаторов, волноводов, фильтров, антенн, периодических решеток, а также любых классических СВЧ-процессов и явлений, связанных с исследованием распространения и рассеяния э/м волн в линейных, нелинейных и дисперсионных средах.

В данном видеоуроке проведен разбор современного функционала данного модуля, затронуты вопросы задания и настройки портов, описания потерь в металлических и диэлектрических материалах, использования PML, расчетов в дальней зоне, моделей с понижением размерности и т. п.

Дополнительные видеоуроки по теме:

• Введение в э/м моделирование в COMSOL Multiphysics^®
• Основы моделирования антенн в COMSOL Multiphysics^®
• Расчеты фильтров в COMSOL Multiphysics^®
• Электродинамические расчеты периодических структур в COMSOL Multiphysics^®
• Решение задач рассеяния в COMSOL Multiphysics^®
• Инструменты COMSOL Multiphysics^® для решения волновых э/м задач во временной области
• Расчет СВЧ- и оптических устройств в двумерной осесимметричной постановке с помощью COMSOL Multiphysics^®
• Моделирование СВЧ-нагрева в COMSOL Multiphysics^®
• Мультифизический расчет каскадного резонаторного фильтра для 5G диапазона
• Настройка портов в волновых задачах
• Анализ мод СВЧ- и оптических волноводов с помощью COMSOL Multiphysics^®

Материалы корпоративного блога COMSOL Multiphysics^®:

• Серия блогов по моделированию антенн на различных масштабах
• Серия актуальных заметок о последних новинках модуля «Радиочастоты»
• Моделирование TEM-линий передач

Если Вас заинтересовали описанные в видео задачи и Вам интересно более подробно ознакомиться с нашим ПО, просто свяжитесь с нами для получения информации о всех его возможностях и ценах.

Оглавление

Введение (0:00) СВЧ-моделирование: формулировка уравнений, постановка задачи и логика создания модели (3:10) Расчет собственных частот резонаторов и модальный анализ в сечениях волноводов (9:21) Модели материалов и принцип описания проводящих компонентов (10:49) Расчет волноводов и фильтров, принцип задания и использования портов (12:12) ДЕМО: Прямоугольный волновод с изгибом (13:22) Примеры моделей фильтров, волноводов, делителей, циркуляторов и переходников (35:31) Специальные техники проведения частотных свипов: Adaptive Frequency Sweep и Frequency Domain — Modal (36:08) Интерфейс Transmission Line для упрощенного моделирования СВЧ (38:11) Моделирование антенн, описание открытых границ и расчеты х-к в дальней зоне (39:31) Задачи рассеяния, электромагнитные наводки и периодические структуры (43:15) Моделирование во временной области: широкополосные устройства, нелинейные задачи и динамическая рефлектометрия (45:59) Мультифизика: Связка с теплопередачей, механикой и плазмой (47:41) Заключение, контактная информация, Q&A (49:40)

Численное моделирование трехбарьерных резонансно-туннельных диодов на основе графена | Абрамов

Aliofkhazraei M. , Ali N., Milne W. I., Ozkan C. S., Mitura S., Gervasoni J. L. (eds) Graphene science handbook: Applications and industrialization. CRC Press; 2016.

Dragoman M., Dragoman D. 2D Nanoelectronics: physics and devices of atomically thin materials. Springer International publishing; 2017.

Ратников П. В., Силин А. П. Двумерная графеновая электроника: современное состояние и перспективы. Успехи физических наук. 2018;188(12):1249–1287. DOI: 10.3367/UFNr.2017.11.038231

Ferrari A. C., Bonaccorso F., Fal’ko V., Novoselov K. S. et al. Science and technology roadmap for graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems. Nanoscale. 2015;(7):4598–4810. DOI: 10.1039/C4NR01600A

Абрамов И. И., Коломейцева Н. В., Лабунов В. А., Романова И. А. Моделирование резонансно-туннельных диодов на основе графена на подложках различного типа. Нано- и микросистемная техника. 2015;(11):3–10.

Абрамов И. И., Коломейцева Н. В., Лабунов В. А., Романова И. А. Моделирование резонансно-туннельных приборных структур на основе углеродных наноматериалов. Нанотехнологии, разработка, приме- нение: XXI век. 2017;(3):3–11.

Abramov I. I., Labunov V. A., Kolomejtseva N. V., Romanova I. A., Shcherbakova I. Y. Simulation of graphene field-effect transistors and resonant tunneling diodes based on carbon nanomaterials. In: Proc. SPIE 11022, International Conference on Micro- and Nano-Electronics 2018 (15 March 2019), 110220F. DOI: 10.1117/12.2520729

Абрамов И. И., Коломейцева Н. В., Лабунов В. А., Романова И. А., Щербакова И. Ю. Моделирование полевых графеновых транзисторов с одним и двумя затворами в различных режимах функционирования. Нанотехнологии, разработка, применение: XXI век. 2018;(3):16–24. DOI: 10.18127/j22250980-201803-02

Абрамов И. И., Коломейцева Н. В., Лабунов В. А., Романова И. А., Щербакова И. Ю. Моделирование передаточных характеристик двухзатворных полевых графеновых транзисторов. Нано- и микросистемная техника. 2018;(11):643–650. DOI: 10.17587/nmst.20.643-650

Kasagi K., Suzuki S., Asada M. Large-scale array of resonant- tunneling-diode terahertz oscillators for high output power at 1THz. Journal of Applied Physics. 2019;125(15):151601. DOI: 10.1063/1.5051007

Абрамов И. И., Новик Е. Г. Характеристики металлических одноэлектронных транзисторов на различных материалах. Физика и техника полупроводников. 2000;34(8):1014–1019.

Абрамов И. И., Игнатенко С. А., Новик Е. Г. Влияние параметров конструкции и материалов на вольт-амперные характеристики двухостровковых одноэлектронных структур. Физика и техника по- лупроводников. 2002;36(10):1272–1277.

Абрамов И. И., Игнатенко С. А., Новик Е. Г. Модель многоостровковых одноэлектронных цепочек на основе метода Монте-Карло. Физика и техника полупроводников. 2003;37(5):583–587

Абрамов И. И. Основы моделирования элементов микро- и нано- электроники. Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing; 2016.

Абрамов И. И. Проблемы и принципы физики и моделирования приборных структур микро- и наноэлектроники. V. Резонансно-туннельные структуры. Нано- и микросистемная техника. 2007;(3):57–70.

Абрамов И. И., Гончаренко И. А., Коломейцева Н. В. Комби- нированная модель резонансно-туннельного диода. Физика и техни-

ка полупроводников. 2005;39(9):1138–1145.

Абрамов И. И., Гончаренко И. А. Численная комбинированная модель резонансно-туннельного диода. Электромагнитные вол- ны и электронные системы. 2002;7(3):54–60.

Xu K., Zeng C., Zhang Q., Yan R., Wang K., Seabaugh A. C., Xing H. G., Suehle J. S., Richter C. A., Gundlach D. J., Nguyen N. V. Direct measurement of Dirac point energy at the graphene/oxide interface. Nano Lett. 2013;13(1):131–136.

Zou K., Hong X., Zhu J. Effective mass of electrons and holes in bilayer graphene: Electron-hole asymmetry and electron-electron interaction. Physical Review B. 2011;84:085408. DOI: 10.1103/ PhysRevB.84.085408

Абрамов И. И., Коломейцева Н. В., Лабунов В. А., Романова И. А. Численное моделирование многобарьерных резонансно-туннельных структур на основе двухслойного графена. В: СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КРЫМИКО’2017): материалы 27-й Междунар. Крымской конф., г. Севастополь, 10–16 сентя- бря 2017 г. Севастополь: Севастоп. гос. ун-т; 2017. Т. 4. С. 1108–1114.

Fiori G., Betti A., Bruzzone S., D’Amico P., Iannaccone G. Nanodevices in Flatland: Two-dimensional graphene-based transistors with high Ion/Ioff ratio. In: 2011 International Electron Devices Meeting, 5–7 Dec. 2011. Washington, DC, USA; 2011. DOI: 10.1109/ IEDM.2011.6131533

Абрамов И. И., Гончаренко И. А., Игнатенко С. А., Королев А. В., Новик Е. Г., Рогачев А. И. Система моделирования наноэлектронных приборов – NANODEV. Микроэлектроника. 2003;32(2):124–133.

Abramov I. I., Baranoff A. L., Goncharenko I. A., Kolomejtseva N. V., Bely Y. L., Shcherbakova I. Y. A nanoelectronic device simulation software system NANODEV: New opportunities. In: Proc. SPIE 7521, International Conference on Micro- and Nano-Electronics 2009, (26 February 2010), 75211E. DOI: 10.1117/12.853521

Калитрикс Текнолоджиз

Обеспечение реалистичных коммуникаций в виртуальном мире

Радиосвязь не идеальна в реальном мире, а смоделированная радиосвязь не идеальна и в виртуальном мире. Представляем CNR-Effects, основанное на физике решение для деградации радио.

В следующий раз, когда вы позвоните для проверки радиосвязи,
не соглашайтесь на «громко и четко».

Читать далее…

Доступное обучение настольному радио

Настоящие радиоприемники дороги, их трудно достать, их необходимо защищать и постоянно обслуживать. CNR-Sim предлагает альтернативу использованию реальных радиостанций для обучения навыкам общения.

Новый и доступный подход
к радиообучению

Читать далее…

Добавление L в LVC Communications.

Чтобы поддерживать постоянно растущую интеграцию между живым, виртуальным и конструктивным обучением, необходимо связать реальные и смоделированные радиосети.
Используя CNR-Live, сотрудники штаб-квартиры могут со своего рабочего места общаться с людьми на местах и ​​по радио в прямом эфире.

Легкое подключение реальных и виртуальных радиостанций

Читать далее…

Calytrix Comm Net Radio (CNR) — семейство недорогих имитационных радиостанций и переговорных устройств.

продукты. Пакет CNR предоставляет полный набор коммуникационных услуг от базовых голосовых связи вплоть до весьма реалистичной деградации окружающей среды. Сопровождаемый инструменты для мониторинга, управления и записи радиотрафика и подключения к радио в прямом эфире. Калитрикс CNR предназначен для удовлетворения всех ваших потребностей в обучении.

ОСНОВНЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ

Моделирование радио

Основной набор продуктов для моделирования CNR отвечает вашим потребностям в обучении радиосвязи. Коммуникация, проверка после действий и администрирование — мы их покрыли.

• CNR-Sim

  Расширенное моделирование радио

• CNR-журнал

  Захватите, сохраните и воспроизведите

• CNR-монитор

  Возьмите под контроль свою сеть CNR

Дополнения/Дополнительно

Сделайте шаг вперед в обучении виртуальному радио с помощью этих дополнений к Пакет CNR, добавляющий расширенные функции для имитации реальных условий. и устройства.

• CNR-Эффекты

  Деградация сигнала на основе физики

• CNR-Skins

  Эмуляция реального радио

• CNR-SDK

  Полный интерфейс разработки

Оборудование CNR

Создание реалистичной и захватывающей среды обучения требует тщательного сочетание живого и виртуального общения. Наш ассортимент оборудования продукты разработаны, чтобы помочь вам сделать именно это.

• CNR-Live

  Соедините реальные и виртуальные радиостанции

• CNR-Sidetone

  Улучшенный реализм радио

• CNR-Интерком

  Интерком с нулевой задержкой

Ресурсы / Узнайте больше

• Варианты использования
• Белая книга
• Поддержка

CNR — это полный и универсальный набор для обучения работе с радио. Эти примеры использования показывают, как CNR можно использовать для поддержки вашей учебной среды.

• Доставка реалистичного радио в виртуальном мире
• Доступное обучение настольному радио
• Добавление L к LVC Communications

Часть Professional Whitepaper от Calytrix, серия , Смоделированные реалистичные коммуникации В документе обсуждается полный набор возможностей, предоставляемых пакетом CNR, и как они развертываются для поддержки обучения по всему миру сегодня.

Служба поддержки Calytrix — это просто телефонный звонок или электронное письмо. Клиенты с активными техподдержка может связаться со службой поддержки Calytrix, чтобы:

• Получить техническую поддержку
• Ошибки файлов
• Доступ к базе знаний Calytrix
• Загрузить обновления программного обеспечения

Связаться со службой поддержки Загрузить программное обеспечение

 

 

Начните работу с оценочной лицензией и узнайте, что CNR может сделать для вас.

Начать сейчас

 

Эмулятор радиомодуля MAPS™ ED-137 — имитация вызовов «воздух-земля»

Моделирование нескольких радиомодулей экземпляр MAPS. Пользователь может моделировать до 200 радиостанций (с уникальными IP-адресами) в одной системе, и каждая имитируемая радиостанция будет иметь собственный набор параметров, определенных в файлах конфигурации на основе XML.

Каждая смоделированная радиостанция представляет собой логически обособленную радиостанцию ​​с аналогичными возможностями.

Конфигурация профилей радиосвязи

ED137_Radio_GRS_Profiles представляет собой файл конфигурации XML, который включает набор нескольких подпрофилей. Эти файлы позволяют настроить несколько радиостанций с уникальным набором параметров для каждой радиостанции, таких как контактный адрес, адрес записи, IP-адрес RTP, тип радиостанции, идентификатор частоты и список разрешенных пользователей.

Конфигурация нескольких профилей радиосвязи

Цветовые коды используются для сортировки и группировки всех связанных вызовов и облегчения визуального различения вызовов, принадлежащих определенному радио.

Сортировка и группировка вызовов

IP-спуфинг

Функция IP-спуфинга позволяет имитировать несколько CWP/радио, используя уникальный IP-адрес из одной системы. IP-адреса, указанные пользователем в профиле, будут созданы как виртуальные IP-адреса на интерфейсе сетевой карты, используемом системой.

Моделирование сообщений компенсации динамической задержки

(RMM и MAM)

Enhanced MAPS™ ED-137B Radio добавляет динамическую компенсацию задержки в качестве дополнительной функции, в которой специальный блок расширения RTP используется для введения различных значений задержки в GRS в лабораторных условиях без фактического выполнения измерений в реальном времени.

После установления вызова «воздух-земля» CWP может отправлять сообщения динамической компенсации задержки, такие как RMM, на GRS. GRS отвечает MAM. Сообщение для каждого полученного RMM.

MAPS™ использует только относительное время для расчета задержки. После получения сообщения MAM от GRS задержка вычисляется и отображается на графике последовательности сообщений вместе с сообщениями RMM и MAM, как показано на рисунке ниже.

MAPS™ CWP Отправка сообщения RMM

Работа многоадресной рассылки радиоприемника

В режиме многоадресной рассылки несколько CWP могут отправить запрос на создание сеанса многоадресной рассылки с GRS для получения многоадресных пакетов RTP от GRS. CWP отправляет запрос INVITE с телом SDP, содержащим адрес группы многоадресной рассылки и значение TTL, в GRS. GRS, который поддерживает многоадресную рассылку, извлечет адрес многоадресной рассылки из тела SDP в INVITE и начнет отправлять пакеты R2S/RTP на этот адрес многоадресной рассылки. CWP отправят запрос на присоединение к протоколу управления группами Интернета (IGMP), чтобы присоединиться к группе и начать получать многоадресные пакеты RTP. Маршрутизатор или коммутатор с функцией многоадресной рассылки будет управлять подпиской на группу многоадресной рассылки и перенаправлять пакеты RTP, полученные от GRS, всем членам группы. На изображении ниже показан процесс.

Избирательный вызов (SELCAL) Тональная передача

SELCAL — это метод сигнализации, используемый для избирательного оповещения членов экипажа воздушного судна о входящем сообщении с наземной станции. Конечные точки CWP, смоделированные с помощью MAPS™ ED-137 Radio, поддерживают отправку тонов SELCAL в GRS с использованием метода SIP INFO. Тон SELCAL, определенный в профиле CWP, будет отправлен в теле сообщения INFO, как показано на рисунке ниже. GRS отвечает сообщением «200 OK» на запрос INFO и отправляет подтверждение нормального PTT_ON с PTT-ID=63 в нисходящем заголовке RTP на CWP.

PTT-ID=63 зарезервирован для передачи тона SELCAL на GRS. Приоритеты PTT обрабатываются на GRS в соответствии с ED137C для этой передачи.

Имитирует передачу PTT источника, отличного от VoIP

Конечные точки GRS, смоделированные с помощью MAPS™ ED-137 Радио поддерживает имитацию PTT Keying источника, отличного от VoIP.