EMPIRE XPU 9.2 تحلیل میدان‌های الکترومغناطیسی

642 بازدید

1402/12/16

دیدگاه‌ها بسته هستند

EMPIRE XPU یک ابزار مدل‌سازی الکترومغناطیسی با دامنه زمانی سه‌بعدی برای آنتن‌ها، مدارهای مایکروویو، طراحی تراشه‌های الکترومغناطیسی است. این نرم افزار بر اساس روش قدرتمند Finite Difference Time Domain (FDTD) پیاده‌سازی شده است که به عنوان استاندارد صنعتی برای طراحی مؤلفه‌ها و آنتن‌های RF و مایکروویو شناخته شده است. این نرم افزار از فناوری شتاب پردازشی XPU استفاده می‌کند که امکان انجام محاسبات بسیار سنگین را با سرعتی چشمگیر فراهم می‌سازد. به دلیل بهره‌مندی از معماری محاسباتی پیشرفته، EMPIRE XPU در حوزه‌های طراحی موجبر، آنتن، رزونانس و مدارات مایکروویو جایگاه برجسته‌ای دارد.

یکی از نقاط قوت EMPIRE XPU مقیاس‌پذیری محاسباتی و ادغام پیشرفته با سخت‌افزارهای محاسباتی مدرن است. این نرم افزار به صورت مستقیم از توان پردازشی CPU و GPU استفاده می‌کند و می‌تواند مدل‌های بسیار بزرگ را در بازه زمانی کوتاه پردازش کند. همچنین محیط کاربری آن به گونه‌ای طراحی شده که امکان تعریف مدل‌های پیچیده CAD، بهینه‌سازی خودکار پارامترها و نمایش گرافیکی نتایج به صورت سه بعدی را فراهم می‌کند و این موضوع آن را به ابزاری بسیار کارآمد برای طراحی سیستم‌های با حساسیت بالا در مهندسی الکترومغناطیس تبدیل کرده است.

قابلیت‌های نرم افزار EMPIRE XPU

تحلیل الکترومغناطیسی با روش FDTD (Finite Difference Time Domain): استفاده از روش عددی پیشرفته برای حل معادلات ماکسول با دقت بسیار بالا و امکان بررسی پدیده‌های انتشار، تداخل و بازتاب در محیط‌های پیچیده.
شتاب پردازشی با معماری XPU (XPU Acceleration): بهره‌برداری از پردازش موازی CPU و GPU برای کاهش زمان شبیه‌سازی در مدل‌های بزرگ و پیچیده.
مدلسازی هندسی سه بعدی (3D Geometric Modeling): قابلیت تعریف مدل‌های پیچیده CAD با رابط کاربری گرافیکی و ابزارهای پیشرفته طراحی ساختارهای آنتنی و RF.
شبیه‌سازی فرکانس‌های بالا (High Frequency Simulation): مناسب برای تحلیل ساختارهای موج میلی‌متری، آنتن‌های با بهره بالا، فیلترها و اجزای مایکروویو.
پشتیبانی از بهینه‌سازی خودکار (Automated Optimization): امکان تعریف پارامترهای طراحی و اجرای الگوریتم‌های بهینه‌سازی برای رسیدن به عملکرد مطلوب.
نمایش نتایج پیشرفته (Advanced Visualization): ارائه نمایش سه بعدی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، توزیع توان و ضرایب بازتاب و انتقال.
پشتیبانی از مواد پیچیده (Complex Material Modeling): شبیه‌سازی رفتار مواد ناهمگن، دی‌الکتریک، فرومغناطیسی و ساختارهای چندلایه در شرایط واقعی.
ادغام با ابزارهای طراحی خارجی (External CAD Integration): امکان وارد کردن مدل‌های CAD از نرم افزارهای دیگر برای تحلیل سریع و دقیق.
تحلیل پارامترهای S (S-Parameter Analysis): استخراج ضرایب بازتاب و انتقال برای بررسی عملکرد RF و ارتباطات پرسرعت.
پشتیبانی از پردازش موازی چند گره‌ای (Cluster Computing): اجرای محاسبات سنگین روی خوشه‌های محاسباتی برای افزایش مقیاس و سرعت تحلیل.

کاربردها

طراحی و تحلیل آنتن‌های آرایه‌ای با بهره بالا در سامانه‌های راداری و مخابراتی.
مدل‌سازی و بهینه‌سازی فیلترها، رزوناتورها و موجبرها در کاربردهای فرکانس بالا.
تحلیل پدیده‌های الکترومغناطیسی در پروژه‌های نظامی و فضایی با نیاز به دقت بالا.
طراحی ساختارهای RF برای تجهیزات پزشکی و تصویربرداری غیرتهاجمی.
توسعه فناوری‌های نسل بعدی 5G و 6G با تمرکز بر زیرساخت‌های فرکانس بالا.

کاربرد این نرم افزار در MEMS

این نرم افزار در زمینه سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) نقش بسیار مهمی دارد و می‌تواند در طراحی، تحلیل، و بهینه‌سازی این سیستم‌ها استفاده شود. MEMS به عنوان سیستم‌هایی با ابعاد میکروسکوپیک که عملکرد مکانیکی، الکترومغناطیسی، و الکترونیکی را ترکیب می‌کنند، مورد توجه قرار می‌گیرند. در ادامه، به برخی از کاربردهای EMPIRE XPU در حوزه MEMS پرداخته خواهد شد:

طراحی و شبیه‌سازی سنسورها و اکتوئیتورها: EMPIRE XPU امکان شبیه‌سازی و طراحی سنسورها و اکتوئیتورهای MEMS را فراهم می‌کند. این نرم افزار به کمک الگوریتم‌های عددی پیشرفته، می‌تواند میدان‌های الکترومغناطیسی و مکانیکی را در این اجزا مدل کند و عملکرد آن‌ها را بررسی کند.
شبیه‌سازی رفتار دینامیکی: MEMS ها اغلب دارای رفتار دینامیکی پیچیده‌ای هستند که نیازمند شبیه‌سازی دقیق آن‌ها است. EMPIRE XPU امکان شبیه‌سازی رفتار دینامیکی این سیستم‌ها را با استفاده از مدل‌های پیشرفته فراهم می‌کند.
شبیه‌سازی تغییرات میدان‌های الکترومغناطیسی: در بسیاری از MEMS ها، تغییرات میدان‌های الکترومغناطیسی نقش مهمی در عملکرد آن‌ها دارد. EMPIRE XPU قادر است این تغییرات را شبیه‌سازی کند و اثر آن‌ها بر روی سیستم را تحلیل کند.
طراحی سیستم‌های معماری: با استفاده از این نرم افزار، می‌توان به طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های معماری MEMS ها پرداخت. این نرم افزار امکان تحلیل مخاطرات و مزایای مختلف طرح‌های معماری را فراهم می‌کند.
طراحی حسگرهای بیومکانیکی: MEMS در زمینه حسگرهای بیومکانیکی نیز کاربرد دارند. این نرم افزار می‌تواند در طراحی و بهینه‌سازی این حسگرها کمک کند و عملکرد آن‌ها را بررسی کند.

بیشتر بخوانید: نرم افزار IntelliSuite 9 طراحی و تحلیل سیستم‌های میکروالکترومکانیکی

به طور کلی، این نرم افزار به عنوان یک ابزار قدرتمند برای طراحی و تحلیل سیستم‌های MEMS مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند در توسعه فناوری‌های جدید و پیشرفته در این زمینه کمک کند.

برای مشاهده اطلاعات کامل نرم افزار EMPIRE XPU جهت تحلیل و شبیه‌سازی میدان‌های الکترومغناطیسی اینجا مراجعه کنید. در ادامه عکس هایی از محیط نرم افزار EMPIRE XPU نشان خواهیم داد.

EMPIRE XPU