Spark3D è un esclusivo strumento di simulazione per determinare il livello di potenza del breakdown a radiofrequenza in un'ampia gamma di dispositivi passivi, tra cui cavità, guide d'onda, microstrisce e antenne. I risultati delle simulazioni CST Studio Suite® possono essere importati direttamente in Spark3D per analizzare il breakdown nel vuoto (multipactor) e la scarica di gas. Da qui Spark3D calcola la potenza massima che il dispositivo è in grado di gestire senza effetti di scarica.
Gli approcci approssimativi tipici per determinare il livello di potenza del breakdown a radiofrequenza di qualsiasi componente sono intenzionalmente estremamente conservativi. Spark3D si basa su metodi avanzati che analizzano numericamente i fenomeni di breakdown, prevedendo livelli di potenza più realistici e migliorando di conseguenza i margini del progetto.
Ecco le principali funzionalità di Spark3D:
- Importazione dei campi elettromagnetici per i risolutori EM.
- Determinazione automatica della soglia di potenza di breakdown.
- Possibilità di definire riquadri di analisi per scegliere le aree critiche da analizzare.
- Interfaccia di output in tempo reale con dati di simulazione avanzati sotto forma di tabelle, tracciati e visualizzazioni 3D.
Spark3D è un componente opzionale di CST Studio Suite® ed è disponibile anche separatamente.
L'effetto multipactor è una scarica di breakdown a microonde in condizioni di vuoto causata dalla formazione di una valanga elettronica. La valanga si crea quando elettroni ad alta energia collidono con le pareti del dispositivo, rilasciando elettroni secondari. Si verifica un plasma di elettroni che riduce la risposta del componente.
Con Spark3D l'utente può eseguire simulazioni numeriche complete dell'effetto multipactor tenendo conto della distribuzione del campo elettromagnetico 3D. Questo obiettivo viene raggiunto lanciando elettroni nel componente, tracciandone le traiettorie e verificando l'evoluzione del numero di elettroni nel tempo.
La scarica di gas (nota anche come scarica corona o breakdown di ionizzazione) è una scarica di breakdown che si verifica nei componenti riempiti di gas causata dalla formazione di una valanga elettronica. La valanga si crea quando gli elettroni impattano molecole di gas, causando ionizzazione. Si verifica un plasma di elettroni che riduce la risposta del componente fino ad arrivare potenzialmente a distruggerlo.
Con Spark3D l'utente può eseguire simulazioni numeriche complete dell'effetto corona tenendo conto della distribuzione del campo elettromagnetico 3D. Questo obiettivo viene raggiunto risolvendo l'equazione di continuità degli elettroni nel componente e verificando se questa densità aumenterà nel tempo per un particolare livello di potenza in ingresso.
