電磁模擬分析

電磁模擬分析

Electromagnetic Simulation

在現代電子與通訊產品開發中,電磁系統往往面臨多尺度挑戰——從微觀的結構細節到寬頻段的大型幾何系統。透過先進的電磁模擬軟體,工程師能高效率分析零組件甚至整體系統的電磁特性,利用專屬求解器與數值技術,在虛擬環境中實現高準確度的行為預測。

SIMULIA 電磁解決方案將虛擬原型導入開發流程,從概念發想到合規驗證,協助企業在產品實際運作前,精準掌握其電磁表現。

關鍵效益

加速研發週期,搶占市佔先機

加速研發週期,搶占市佔先機

模擬技術能顯著加快分析與優化流程,減少反覆試錯的時間,讓產品開發與市場脈動同步。

降低對實體測試的依賴

降低對實體測試的依賴

相較於昂貴且耗時的實體原型測試,模擬不僅成本更低、速度更快,更能揭示實測難以捕捉的潛在物理行為,在設計初期即排除隱患。

深掘複雜系統的物理洞察

深掘複雜系統的物理洞察

具備處理大型系統的能力,無論是繁忙街道上的天線效能、高速 PCB 的訊號完整性 (Signal Integrity),或是醫療裝置在人體內的安全性,皆能精準預測。

智慧自動化,釋放創新動能

智慧自動化,釋放創新動能

內建自動網格產生、設計優化(Optimization)與強大的後處理工具,減輕工程師重複性工作負荷,轉而專注於更高價值的技術創新與決策。

MODSIM:設計與模擬的無縫整合

MODSIM:設計與模擬的無縫整合

透過統一建模與模擬 (MODSIM) 概念,模擬可直接於 CATIA 或 SOLIDWORKS 幾何模型上執行,徹底消除跨軟體資料傳輸的延遲與錯誤。

全方位多物理場協同分析

全方位多物理場協同分析

電磁模擬不再孤立,可與流體(CFD)、結構(FEA)、多體動力學與聲學領域高度整合,提供產品性能的全方位洞察。

提高產品效能與品質

電磁模擬已深入各個尖端產業,不僅縮短產品上市時程(Time-to-Market),更確保了極致的品質與安全性。

透過 3DEXPERIENCE 平台,企業可彈性選擇雲端或獨立版本,結合多物理場設計流程,從研發初期即驅動高效能競爭力。

通訊與消費電子

天線設計、感測器優化、智慧型手機整體效能評估。

交通運輸與航太

車聯網(V2X)通訊、飛機雷達散射截面積(RCS)分析。

生命科學

MRI 核磁共振造影安全性模擬、穿戴式裝置分析。

常見問答(FAQs)

01
何謂 3D 電磁模擬?其核心技術為何?

3D 電磁模擬是指在空間與時間維度上求解 Maxwell 方程式。常用技術包括體積離散化方法,如有限元素法 (FEM)、有限積分法 (FIT)、時域有限差分法 (FDTD) 及傳輸線矩陣法 (TLM)。此外,針對特定高頻工程問題,亦提供矩量法 (MoM)、邊界元素法 (BEM) 及物理光學等高效率專用求解器。

02
全波電磁模擬的重要性?

全波電磁模擬(Fullwave Electromagnetic Simulation)直接依據 Maxwell 方程式進行求解,不依賴簡化的物理假設,能完整捕捉高頻電磁現象。這對於精密天線或複雜高頻元件的設計至關重要。SIMULIA 提供完整的時域與頻域全波模擬器,滿足不同頻段與精度的應用需求。

03
瞬態電磁模擬(Transient Electromagnetic Simulation)具備哪些優勢?

CST Studio Suite 的瞬態求解器基於有限積分法(FIT)與傳輸線矩陣法(TLM)技術,特別擅長處理寬頻結構與寬頻響應。其記憶體效率極高,能處理大型且高度非均質的工程問題,並支援 GPU 加速與叢集運算,大幅縮短複雜系統的運算時間。

04
靜電場(Static Electric)與靜磁場模擬(Magnetic Field Simulation)的典型應用場景?

靜態模擬專注於低頻與直流領域。Electrostatic Solver 適用於感測器與觸控面板;Magnetostatic Solver 則是馬達、粒子加速器磁鐵設計的核心;Stationary Current Solver 則廣泛用於分析高功率設備或 PCB 配電網 (PDN) 中的直流電壓降與損耗。

05
如何評估最適合的電磁模擬軟體?

優秀的軟體需兼具「高準確度」與「高運算效率」。由於單一數值方法無法解決所有工程問題,理想的軟體應整合多種求解器。SIMULIA 的電磁產品組合橫跨直流 (DC) 到光學頻段,是應對多元化模擬挑戰的最佳解決方案。

06
電磁模擬的數學與數值基礎?

數值模擬建立在時空離散化的 Maxwell 方程式之上。例如在 FDTD 方法中,求解區域被劃分為 3D 網格單元,並定義材質屬性與場量分佈。這種離散化技術為後續精準預測電磁場分佈奠定了堅實的數學基礎。