沈阳理工磁偶极子天线的近区场计算讲解.doc

PAGE  PAGE 10 成 绩 评 定 表 学生姓名班级学号专 业课程设计题目评 语 组长签字： 成绩 日期 20 年 月 日  课程设计任务书 学 院专 业学生姓名班级学号课程设计题目工程电磁场与波仿真设计磁偶极子天线的近区场计算 实践教学要求与任务: 利用电磁场仿真软件maxwell 完成典型电磁产品仿真设计； 完成几何建模、材料选择、边界条件设置、加载激励及场的求解等 在maxwell环境下进行仿真设计，并给出最后的场图及对应的参数。 工作计划与进度安排: 第1天： 1. 布置课程设计题目及任务。 2. 查找文献、资料，确立设计方案。 第2-3天： 1. 安装maxwell软件，熟悉maxwell软件仿真环境。 2. 在maxwell环境下建立几何模型，学会材料选择、边界条件设置及加载激励。 第4天： 1. 在maxwell环境下完成典型电磁产品仿真设计，并给出最后的场图及对应的参数。 第5天： 1. 课程设计结果验收。 2. 针对课程设计题目进行答辩。 3. 完成课程设计报告。 指导教师： 201 年 月 日专业负责人： 201 年 月 日学院教学副院长： 201 年 月 日 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc323987334 1.课程设计的目的与作用  PAGEREF _Toc323987334 \h 1  HYPERLINK \l _Toc323987335 1.1设计目的  PAGEREF _Toc323987335 \h 1 1.2设计作用 1  HYPERLINK \l _Toc323987336 2 设计任务及所用maxwell软件环境介绍 1  HYPERLINK \l _Toc323987337 2.1设计任务 1  HYPERLINK \l _Toc323987338 2.2maxwell软件环境： 1  HYPERLINK \l _Toc323987339 3电磁模型的建立 2  HYPERLINK \l _Toc323987343 4电磁模型计算及仿真结果后处理分析 7  HYPERLINK \l _Toc323987344 5 设计总结和体会 12  HYPERLINK \l _Toc323987345 6 参考文献 13  1.课程设计的目的与作用 1.1设计目的： 工程电磁场与波课程理论抽象、数学计算繁杂，将Maxwell软件引入教学中，通过对典型电磁产品的仿真设计，并模拟电磁场的特性，将理论与实践有效结合，强化学生对电磁场与电磁波的理解和应用，提高教学质量。 1.2设计作用： 工程电磁场与波主要介绍电磁场与电磁波的发展历史、基本理论、基本概念、基本方法以及在现实生活中的应用，内容包括电磁场与电磁波理论建立的历史意义、静电场与恒流电场、电磁场的边值问题、静磁场、时变场和麦克斯韦方程组、准静态场、平面电磁波的传播、导行电磁波以及谐振器原理等。全书沿着电磁场与电磁波理论和实践发展的历史脉络，将历史发展的趣味性与理论叙述和推导有机结合，同时介绍了电磁场与电磁波在日常生活、经济社会以及科学研究中的广泛应用。 2 设计任务及所用Maxwell软件环境介绍 2.1设计任务： 磁偶极子线圈的近场区边界上的坡印廷矢量及其辐射电阻仿真： 计算如下图所示所受磁偶极子线圈的近区场在边界上的坡印廷矢量及其辐射电阻。要求理解并掌握辐射边界的使用。其中电流环的内径r=9.5mm, 外经R=10mm，线圈材料为铜（copper）。环内通的电流为 I=1.414A 会用Ansoft Maxwell 后处理器和计算器对仿真结果分析； 恒定磁场力矩计算。 2.2 Maxwell软件环境： Maxwell 是低频电磁场有限元仿真软件，在工程电磁领域有广泛的应用。它 基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解，使用领域遍及电器、机械、石油化工、汽车、冶金、水利水电、航空航天、船舶、电子、核工业、兵器等众多行业，为各领域的科学研究和工程应用作出了巨大的贡献。 3电磁模型的建立 ProjectInsert Maxwell 3D Design FileSave asDipole antenna(工程命名为“Dipole antenna”)选择求解器类型：MaxwellSolution TypeEddy current 设置几何尺寸单位