Моделирование СВЧ-процессов и устройств с помощью COMSOL Multiphysics®

Продолжительность: 58:14

Вернуться в Видеогалерею

• Описание
• Субтитры
• Поделиться

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

Научно-технологический комплекс «Математическое моделирование и интеллектуальные системы управления»

Руководитель

Шкодырев Вячеслав Петрович

Ученая степень:

доктор технических наук

Ученое звание:

профессор

Должность:

Директор, Ведущий научный сотрудник

Подразделения

• Базовый Научно-образовательный центр ИПМаш РАН «Моделирование и идентификация сложных механических систем»
• Лаборатория «Вычислительная гидроаэроакустика и турбулентность»
• Лаборатория «Интеллектуальные системы управления»

Научно-технологический комплекс «Математическое моделирование и интеллектуальные системы управления» (НТК ММИСУ) создан на базе Комплексной учебно-научно-инновационной лаборатории (КУНИЛ) «Адаптивное моделирование и интеллектуальные системы управления». В состав созданного Института, помимо лабораторий «Вычислительная гидроаэроакустика и турбулентность», «Интеллектуальные системы управления» и «Визуализация и компьютерная графика», уже давно успешно работавших в составе КУНИЛ, также вошли: межкафедральная научно-учебная лаборатория «Прикладная математика и механика», межфакультетский НОЦ «Политехник-SAP» и базовый НОЦ ИПМаш РАН «Моделирование и идентификация сложных механических систем».

В 2011 году НТК ММИСУ вошел в состав Объединенного научно-технологического института (ОНТИ).

Миссией НТК ММИСУ является объединение и координация усилий ведущих ученых и научных школ СПбГПУ в области современных теорий математического моделирования и управления в промышленности и научных исследованиях.

Цели НТК ММИСУ:

• фундаментальные и прикладные исследования в области математического моделирования, высокопроизводительных вычислений и управления сложными физическими объектами, процессами и явлениями на основе современных достижений вычислительной математики и кибернетики, компьютерных технологий, теории искусственного интеллекта
• методики и технологии проектирования и внедрения новых систем, численных методов расчета, имитационного моделирования, визуализации и компьютерной графики, аппаратно-программных решений для промышленности и научных исследований
• консультации и профессионально-ориентированные тематические семинары с представителями научных центров и промышленности по вопросам системной интеграции и эксплуатационного сопровождения инновационных разработок института
• авторские образовательные программы подготовки и переподготовки высококвалифицированных специалистов в области передовых технологий математического моделирования, высоко-
• производительных вычислений, визуализации и компьютерной графики, проектирования систем промышленной автоматизации и управления

Направления научной деятельности НТК ММИСУ:

• Развитие теории математического и имитационного моделирования сложных физических объектов, процессов и явлений для задач контроля и управления в технических системах и технологических комплексах.

• Разработка новых адаптивно-стохастических методов вы­числительной математики и механики для решения меж­дисциплинарных задач инженерного и естественнонаучного анализа в области моделирования, оптимизации и экспери­ментального исследования физических и механических си­стем с использованием суперкомпьютерных технологий.

• Развитие теории адаптивных и интеллектуальных систем управления сложными техническими объектами, распреде­ленными системами и промышленными технологическими комплексами для решения актуальных инженерных задач, промышленной автоматизации.

• Разработка новых подходов инженерного и естественнона­учного анализа к моделированию и экспериментальному ис­следованию сложных процессов и явлений в области механи­ки, физики, аэродинамики и турбулентных течений на основе суперкомпьютерных технологий и кластерных вычислений.

• Развитие информационной теории управления и управляю­щих корпоративных сетей на основе интеграции и оптими­зации бизнес-процессов предприятия и поддержки приня­тия решений на базе технологий и корпоративных систем на платформе SAP. Визуализация результатов научных экспериментов и мате­матического моделирования на основе современных техно­логий и стандартов качества компьютерной графики, мульти­медиа, стереографики, виртуальной и 3D реальности.

• Разработка и внедрение современных методик подготовки и переподготовки специалистов высшей квалификации в области высоких технологий на основе международного академическо­го сотрудничества и совместных образовательных программ.

Симулятор авиационного радио | Обучение авиационной связи