教程2-闭合腔体的谐振模式分析

1、教程2闭合腔体的谐振模式分析该教程在教程1所建立的几何模型基础上，主要教授如何使用FLOMOTION对仿真结果进行量化分析，通过对单 个谐振频率的分析，加深如何由FLOEMC仿真得到的结果来改进设计的方法。主要内容步骤1：导入FLOEMC项目文件 步骤2：指定输出结果选项步骤3：指定频率范围步骤4：介绍FLOMOTION步骤5：电场与磁场的可视化导入FLOEMC项目文件步骤1:导入FLOEMC项目文件如果教程1的项目已经完成，并已开启FLOEMC窗口的话， 该操作就可省略。请从第三页继续。使用桌面快捷方式匕打开FLOEMC，或者直接从开始菜单Start/AIIPrograms/Flomeric

2、s/FLO EMC 6.1/FLO EMC 6.1 打 开。窗口弹出，Project Man ager即打开。在Project Manager中打开Project/Load，弹出Load Project菜 单，选择Tutorial_1_partA点击Load，在A部分建立的项目 模型就可在Project Manager树中出现， 与此同时你还可以看 到Enclosure，Wire和Monitor Point，由于要对该项目进行修 改，因此另存为其他的名字比较方便。从Project Manager中选择Project/Save,把Project Name改为Tutorial_1_partB，也可

3、点击Notes，在名字最后加入附加说 明。导入FLOEMC项目文件导入/导出FLOEMC项目文件为方便导入导出项目文件，FLOEMC采用了两种不同的文件 格式：PDML格式和PACK格式。PDML文件包含了几何尺寸信息和所有的仿真设置，而且该 格式的文件通常非常小，所以很方便与同事或者Flomerics的技术支持人员交换模型。但是，由于PDML格式的文件不包含仿真结果数据，这就意味着如果导入一个PDML文件，那么需要重新仿真计算。文件是压缩格式，文件包含了几何尺寸信息，仿真设置和最 终的仿真结果，由于包含了仿真结果，因而文件通常会很 大，该格式的文件可直接使用仿真的数据，因而不需要重新 仿真计

4、算。如果要导入一个FLOEMC项目文件，点击Project/lmportProject，然后根据需要选择PDML或PACK格式的文件。如果要导出一个FLOEMC项目文件，点击Project/ImportProject，然后根据需要选择PDML或PACK格式的文件。DZIDefaModel GridAuto Detect FileASCII PDMLFLO EM CV1 FilePDMLV2/V3 ProjectPack File指定输出结果选项步骤2:指定输出结果选项现在要分析表面电流和近场辐射，所以需要再次启动仿真。 在前面的模型中，只要求得到离箱体3米远处的电场。如同 在教程1中所说的一样

5、，要在仿真开始前，定义好所有感兴趣的输出结果（电压，电流，电场强等），因为如果事先未 定义所需要的输出分量，最终仿真得到的结果可能不包含所 有感兴趣的分量。在Project Manager菜单中，点击Root Assembly，Root Assembly即应该处于高亮蓝色状态。Project Manager右边的控件面板工具栏此时也应该处于激活状态（该操作前，控件 面板应为灰色不可使用状态）。点击Volume Region快捷键 八，该操作将在Project Manager树中加入一个新Region。一个Region为FLOEMC保存输出 结果各分量 （电场， 磁场和表面电流） 的集合体， 是

6、个虚拟 的区域。 现在将VolumeRegion定义成与SystemDomain具有 相同尺寸的大小。右键点击Project Manager中的Region，选择Location，在EditRegion框中，选择Size to Solution Domain,点击OK保存 退出。右键点击Project Manager中的Region,选择Output，在3DFieldOutput菜单中，选择E和H field，点击Attach，然后点 击Dismiss保存退出。在Region中增加E和H field分量，能让FLOEMC记录下来project Edit yevj &eometrv LL

7、odel旦邮Grid SolveRemits Wird&w &尬运观苗懈匿暮1-1kt orial 1 part SStem-r-rnRoot AsiemblvEridcsute它Monitor Point4H1 niVHMHRegion MenuLocation.nslHrz 嚨0毬Output.Grid Con轼rain恰”.Motet.指定输出结果选项Region内的电场和磁场的空间值。在默认状态下，表面电流 的空间值始终可以记录下来。Region不必具有和system Domain相同的大小，但是如果Region的尺寸比system Domain大的话，system D

8、omain夕卜的 结果都将无法显示。比较方便可行的是，选择Region比所有System Domain都小的尺寸，事实上，如果选择较大的Regio n,也会在仿真中占用更多的计算资源。仅记录指定频率处的空间场分量，因此为了观测到场和电流 的空间值，需要指定感兴趣的频率点。指定频率范围或时间范围步骤3:指定频率范围空间中分布的场和电流值是频率（和时间）的函数，预先指 定感兴趣的频率列表后，结果会输出在预先指定的各个频率 点处的场分量和电流值（如果预先指定时间值，就能得到在 感兴趣的时间点上显示一系列的场和电流值）。假设我们关心从700MHz至U 1600MHz范围内相隔100MHz个频点上的 电

9、流和场分布，我们需要做如下的设定。在Project Manager中选择Solve/SnapshotOutput，在Snapshot Output菜单中选择Frequencies,点击Add Series，新弹出的窗 口中设置：插入最小频率值：700 MHz插入最大频率值：1600 MHz插入频率间距：100 MHz点击OK保存退出。在Snapshot Output菜单里，可以看到刚生成的频率表，现在 要再加入一些频率点：把Frequencies改为874 MHz，点击Add。同样的操作，加入其他频率点：1118 MHz, 1233 MH z, 1369MHz, 1419 MHz,和1530

10、MHz。当然也可以通过在Snapshot Output中选择Times，生成一张 时间列表，但这些已超出本教程内容。点击开始快捷键,重新开始仿真计算。步骤4:FLOMOTION介绍关于FLOMOTION的基本介绍当求解器结束后，从Project Manager中打开FLOMOTION,或者直接点击Drawing Board中的快捷键FLOMOTION是用来显示结果的三维窗口。在任何时刻都可 以打开该窗口检查模型的几何尺寸。窗口顶部和右端的工具 栏有很多不同的按钮，它们在FLOMOTION中是使用频率最 高的。右端工具栏中的按钮主要用来设置视图和控制鼠标 的。顶部工具栏主要包含显示结果和绘制图表

11、的按钮。S JitWWITfe H4*I I* 0*1爭sH|l jI fa j F?PWeVJD*1口FneqiT 转 JView Sett ing本教程目的不是解释清楚每个按钮或可用的命令，只是希望 使用者在应用中自己去熟悉这些最常用的操作。UH-UH-HEAMFl*I I LHIHI如何使用FLOMOTION中的鼠标如何使用FLOMOTION中的鼠标FLOMOTION主要用来在三维空间中观察模型的几何形状， 和展示电流分布和近场的电场磁场。可以从Project Ma nager中打开FLOMOTION，也可点击面板中的快捷键 丨勺。在FLOMOTION中，利用工具栏中的快捷键* /赍切换

12、Selection和Manipulation状态，也可使用键盘上的F9功能键 进行切换。在Manipulation状态，鼠标指针变成兰一，此时可 以旋转和平移视图。点住鼠标左键移动鼠标，即可旋转视图。按住键盘上的键，点住鼠标左键移动鼠标，即可平移视图。利用屏幕右边的控制轮放大或缩小视图，也可以用右键在需 要放大或缩小的区域绘制矩形。如果要重置视图到默认状态，在键盘上点击r键，使用选择模式口，您可以选择、隐藏模型或结果的一部分。点击FLOMOTION中显示的任意一个物体，那个物体将会以红色 高亮，然后如果您点击键盘上的F12键这个被选中的物体就会被隐藏起来，如果需要重新显示，可以使用Shift

13、+F12。若要恢复所有隐藏的部分，可点击FLOMOTION菜单中的Viewing/ Show All Objects。IFH列打1园网編庸国函CflftiWticFia:yiumri*L1 |Miri0-HMnilnlLUtMC 6.1-|t| XWdFwi 茂 |rihp 1| 4iijg_F3 a|oe E| 0Mani pulat on/Selectio n modestuDon3l_l_p3rt Frequency 7j0000e002 MPhase o DO步骤5:电场和磁场的可视化点击FLOMOTION右工具栏中的切换到Manipulation状态。为了观察方便，可用鼠标将箱体旋转

14、到合适的角度。箱 体周围透明紫色的区域为前面步骤2所建立的输出VolumeRegio n,如果要隐藏该区域，可点击右工具栏中的箭头快捷键（也可使用F9在Manipulation和Selection之间进行切 换），点击Volume Region选中它（此时该区域边界会红色高 亮），点击键盘上的F12即可隐藏。在窗口中选择，Plot Editor菜单即会弹出（也可点击顶部工具 栏中的Plot Editor快捷键:打开Plot Editor菜单）。在Plot Type中选择Plane，点击Create。选择Display Scalar和Manipulator On选项。选中Plane中的Y-选项，

15、即可显示垂直于Y平面的电场分布 （若选择X或Z,即可显示垂直于X或Z平面的电场分布）。若要改变电场分布的位置和透明度，可使用Plot Editor窗口中相对应的滚动条。点击保存退出，回到FLOMOTION界面。电场和磁场的可视化电场和磁场的可视化在电场显示平面的一角可看到快捷键Man ipulator，确认处在Selection状态下，选择Manipulator，沿着垂直的方向拖 动，会发现该操作可移动电场平面。如果电场平面处在箱体 的底部，会发现电场在缝隙Slot附近比较强。应将电场平面定位在箱体的中心位置。为了能看到箱体内部的电场分布，需要隐藏箱体壁。确保在Selection状态下（* ）

16、，选定箱体的顶壁点击键盘上 的F12，采用同样的操作隐藏箱体的前面和边。如果需要扫 描箱体内部电场分布，请使用Manipulator来移动电场切面。现在展示步骤3中指定的第一个频率点（700MHz）的电场分 布图，频率值在FLOMOTION窗口上方有标示。选择File/ Load Frequency/Time data,加载其他的频率点。在菜单中，选择频率874 MHz（系统的第一个谐振点），点 击0K，保存退出。Frequency 1.36UDc+lja3 MHzPeak注意观察电场分布的变化。电场和磁场的可视化在窗口顶部的工具栏中，点击Lege nd Editor快捷键 ，改变 电场线的颜

17、色。在Scalars Field中选择Electric Field。把Range改为User，尽量使用滚动条来改变Max的大小，该 操作可改变电场分布图的颜色，也许能更清楚的显示出电场 分布情况。在874MHz，电场分布图说明在该点发生谐振(TMy101)。 其他的谐振模式为1369 MHz (TMy111)和1419 MHz (TMy201)。缝隙谐振发生在1233 MHz。注意多观察前面指定频率 点的其他谐振模式。选择频率点874MHz(在FLOMOTION窗口中选择File/ Load Frequency/Time data)，点击Plot Editor快捷键丨】 打开Plot Edit

18、or菜单，勾掉Display Scalar，选择Display Vector，关闭窗口。该操作可显示电场矢量。点击Vector Editor快捷键一，在Vector Field菜单中选择E field，改变Scale， 使矢量场图看起来更鲜明， 然后关闭窗 口。 在FLOMOTION,顶部工具栏中，把Vectors的值改为从Peak到Instantaneous点击Play Backwards，演示电场相位的 动画。点击Stop结束动画。ElecmcFiesl口(WIJ00饷i表面电流的可视化步骤6:表面电流的可视化显示Metal和Wires表面电流的变化，有助于更好的解决EMC问题。绘制电流图

19、前，需要选择希望添加表面电流显示的几何部 分。进入Selection模式（用F9在Selection和Manipulation之间切 换），围绕箱体画一个矩形（点击左键，画一个矩形）。该操作能选定矩形内部所有的可见部分（所有选定的区域都 将被咼亮成红色）。点击Plot Editor快捷键 打开Plot Editor，从Plot Type中选 择Surface,点击Create。选择Display Scalar选项，点击Add，表面电流即会叠加在已 选定的区域内。在Plot Type中选择Plane,确认Plane1高亮为蓝色，勾掉Display Vector移去电场矢量图Vector。在FLOMOTION窗口中，选Viewing/Show all objects择，该操 作将把所有前面隐藏的部分显露出来。确认在Selection模式