电子工程专业毕业设计、电子通信工程基于COMSOL电磁场数值仿真设计论文.docVIP

本科毕业设计(论文)

论文题目：基于COMSOL的电磁场数值仿真

学生姓名：

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专业：电子信息工程

院（系）：电子工程学院

指导教师：

年月日

摘要

基于COMSOL的电磁场数值仿真

本文利用多物理场仿真软件COMSOL主要进行了简单电磁场，变化电磁场的仿真、并对Halbach转子的静磁场：一个向外磁通聚焦磁场的静态磁场模型和平面反向F（PIFA）天线进行重点模拟仿真。仿真结果符合电磁场理论计算结果，天线频率范围在2.11GHz到2.155GHz之间，2.13GHz时，S参数达到最小值约-15.4dB，天线输入阻抗匹配的最佳参考阻抗为50Ω。展示了COMSOLMULTHYSICS软件所提供的简单的、高度集成的数值解决方案。

关键词：电磁场、模拟仿真、天线、COMSOL

Abstract

TheResearchofMagneticFieldSimulationSystemBasedonCOMSOL

MultiphysicssimulationsoftwareCOMSOLwhichusedinthispaperismainlyfocusedonthesimpleelectromagneticfield,variationoftheelectromagneticfieldsimulation,andtherotorHalbachstaticmagneticfield:aoutwardfluxfocusingmagneticfieldofstaticmagneticfieldmodelandtheplanereverseF(PIFA)antennafocusonsimulation.Simulationresultsaccordwiththeoryofelectromagneticfieldcalculationresults,thefrequencyrangeoftheantennainthe2.11GHzto2.155GHz,2.13GHZ,sparameterreachestheminimumvalueofabout-15.4dB,theantennainputimpedancematchingthebestreferenceimpedanceis50ohms.TheCOMSOLMULTHYSICSsoftwareprovidesasimple,highlyintegratednumericalsolution.

KeyWords：electromagneticfield、simulation、antenna、COMSOL

目录

TOC\o1-3\h\z\u3319第一章绪论 5

30971.1本论文的背景和意义 5

201841.2本论文的主要研究内容 6

153881.3本论文的结构安排 6

12793第二章数值计算方法简介和COMSOLMultiphysics建模基础 7

155722.1电磁学基础知识 7

98892.1.1麦克斯韦方程组（Maxwell’sEquations） 7

69252.1.2相对关系（ConstitutiveRelations） 8

300832.1.3电动势 9

59842.1.4电磁场的能量ElectromagneticEnergy 9

216942.1.5准静态近似和洛伦兹定理 10

204022.1.6材料属性 11

127672.1.7关于边界条件和物理接口 11

35022.1.8向量Phasors 12

166182.1.9相关变量属性 12

107972.2电磁场数值分析方法理论基础 14

83722.2.1有限差分法 14

134682.2.2矩量法 14

100112.2.3有限元法 15

181512.3AC/DC模块建模的过程 16