磁偶极子天线的近区场计算.doc

成绩评定表

学生姓名

赵冰

班级学号

1303110101

专业

电气工程及其自动化

课程设计题目

磁偶极子天线的近区场计算

评

语

组长签字：

成绩

日期

20年月日

课程设计任务书

学院

自动化与电气工程学院

专业

电气工程及其自动化

学生姓名

赵冰

班级学号

1303110101

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、加载鼓励及场的求解等

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。

工作方案与进度安排:

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鼓励。

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辩论。

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\o1-3\h\z\u1.课程设计的目的与作用1

1.1设计目的1

1.2设计作用1

2设计任务及所用maxwell软件环境介绍1

2.1设计任务1

2.2maxwell软件环境：1

3电磁模型的建立2

4电磁模型计算及仿真结果后处理分析7

5设计总结和体会12

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开展历史、根本理论、根本概念、根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开展的历史脉络，将历史开展的趣味性与理论表达和推导有机结合，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：

计算如下列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AnsoftMaxwell后处理器和计算器对仿真结果分析；

恒定磁场力矩计算。

2.2Maxwell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，使用领域普及电器、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奉献。

3电磁模型的建立

ProjectInsertMaxwell3DDesign

FileSaveasDipoleantenna(工程命名为“Dipoleantenna”)选择求解器类型：MaxwellSolutionTypeEddycurrent

设置几何尺寸单位：

ModelerUnitsSelectUnits:m(meters)

创立线圈

DrawTorus

中心点：〔0,0,0〕

输入线圈的内径:〔0.009,0,0〕

输入线圈的外径：〔0.001,0,0〕

将材料设置为Copper

重命名为：Coil

创立计算区域Region

DrawSphere

中心点：〔0,0,0〕

输入球形计算区域的半径:(0.06,0,0)

材料设为vacuum

创立鼓励电流加载面〔CreateSection〕

SectionPlane:YZ平面

ModelerBooleanSeparateBodies(别离两Section面)Del删除1个截面

将剩下的1个截面重命名为“current”

2设置鼓励〔AssignExcitation〕

选中线圈截面：current

Maxwell3DEx