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
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
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
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
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
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
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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。