涡流场问题实例：磁偶极子天线的近区场计算

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1、电磁场与电磁波实验报告实验班级：通信2班姓名：闫振宇学兮：1306030222日期:实验4涡流场问题实例：磁偶极子天线的近区场计算1.实验目的和任务a.学》软件Ansoftmaxwell软件的使用方法；b.通过软件的学习掌握运川AnsoftMaxwell进行边界上的坡印廷矢景及其辐射电附计算的流程；a.理解并掌握辐射边界的使用。1.实验内容1）磁偶极了•线圈的近区场在边界上的坡印廷矢fi及K•辐射电阻；2）会用AnsoftMaxwell后处理器和计算器对仿真结果分析；3）恒定磁场力矩计算。2.实验原理磁偶极了•是类比电偶极了•

2、而建立的物理模型。具冇等值异号的两个点磁荷构成的系统称为磁偶极子。磁偶极子受到力矩的作用会发生转动，只有当力矩为零时，磁偶极子才会处于T-衡状态。利用这个道理，可以进行磁场的测量。促山于没有发现单独存在的磁单极子，故我们将一个载有电流的圆形回路作为磁偶极子的模型。利用磁偶极了•模型计算给定区域闪的涡流场问题。4实验步骤3.1建模（Model）Project>InsertMaxwell3DDesign选择求解器类型：Maxwell>SolutionType〉Eddycurrent设置几何尺寸单位：Modeler>Units>Se

3、lectUnits:m（meters）4.2创建线圈Draw>Torus屮心点：（0,0,0）输入线圈的内径：（0.0095A0）输入线圈的外径:（0.001,0,0）将材料设置为Copper重命名为：coil4.3创建计算区域RegionDraw>Sphere中心点:（0,0,0）输入球形计算区域的半径：（0.06,0,0）材料设力vacuum图4-1仿真模型4.4创建激励电流加载面(CreateSection)SelectcoilModeler>Surface>SectionSectionPlane:YZ平jftlMode

4、ler>Boolean>SeparateBodies(分离两Section面)Del删除1个截面将剩卜'的1个截面重命名为“current”4.5设置激励(AssignExcitation)选中线圈截面:currentMaxwell3D〉Excitations>Assign>CurrentValue:1.414Type:soild4.6设置涡流效应和位移电流存在区域Maxwell>Excitations>SetEddyEffectsSetEddyEffectUsecheckboxestoturnon/offeddyeffect

5、orUsesuggedeformationcurrentsettings:■■图4-2设置涡流效应和位移电流存在区域4.7设置福射边界RadiationBoundary将region的半径表示为的阑数选中Region下的Createsphere将半径radius改为:lambda/4+0.01(m)添加变filambda的定义为：cO/frequ这里cO表示真空中的光速添加变撒frequ的定义为：1.5GHzProperties:Project81-Maxwell3DDesignl-ModelerCommandIHameVal

6、ueCommandCreateSphereCoordinate...GlobalCenterPos...0,0,0Radiuslambd^/4+0.01图4-3没S变景结果图按f键，改为而选择4.8选中Region的外表面Maxwell>Boundaries>Assign>Radiation…4.9设置表面剖分的近似原则选中外表面Maxwell>MeshOperations>Assign>SurfaceApproximation...Maximumsurfacedeviation：ignoreSetmaximumnormald

7、eviation(angle)：15degSetaspectratio：1()4.10创建计算区域的外表面选巾Region区域的外表面Modeler>Surface>CreateObjectFromFace将该面重命名为Outside4.11设置计算参数(AssignExecutiveParameter)Maxwell3D>Parameters>Assign>Matrix4.12没置AiS应计算参数(CreateAnalysisSetup)Maxwell3D>AnalysisSetup>AddSolutionSetup域人逸代

8、次数：Maximumnumberofpasses:5误差要求：PercentError:10%频率设置：Solver>AdaptiveFrequency:1.5GHz1.检查并运行Check&Run2.计算结果6.1计算辐射电阻创建平均Poynting矢S的计算表达式Maxw