Spark3D는 어떻게 작동하나요?

Spark3D 코로나 모듈은 자유 전자 밀도 연속 방정식을 풀기 위해 적응된 FEM 기술을 사용하는 수치 알고리즘을 기반으로 합니다. Spark3D 멀티팩터 모듈은 경로 적분을 위한 Leap-Frog 알고리즘 과 재료의 SEY 특성화를 위한 Vaughan 모델을 사용하는 완전한 3D 전자 추적기를 기반으로 합니다. 이를 통해 짧은 계산 시간 내에 임의의 형상을 포함하는 복잡한 구조에서 방전 해석을 수행할 수 있습니다.

RF 시스템의 방전 해석은 어떻게 작동합니까?

방전 해석은 부품 내부의 입자 거동 및 매체의 방전 특성을 고려하여 소자 내부의 전기장을 모델링하여 잠재적인 멀티팩터 및 코로나 방전 위험을 식별합니다.

Spark3D

Spark3D란?

Spark3D는 캐비티, 도파관, 마이크로스트립, 안테나 등 다양한 수동 소자들에 대한 RF방전이 일어나는 전력 수준을 파악하기 위한 고유 시뮬레이션 도구입니다. Spark3D는 CST Studio Suite 시뮬레이션을 통해 얻어진 전자기장 결과를 Spark3D로 직접 가져와서 진공 방전(멀티팩터) 및 기체 방전에 대한 해석을 진행할 수 있습니다. Spark3D는 디바이스가 방전이 일어나지 않는 선에서 처리할 수 있는 최대 전력을 계산합니다.

소자에서의 RF 방전 전력 수준을 파악하기 위한 기존의 접근 방식은 오랫동안 하나의 방식을 고수해 왔습니다. Spark3D는 방전 현상을 수치적으로 해석하는 최신 해석 방법을 이용하여 현실적인 방전 전력 값을 예측하고 이에 따라 설계 마진을 향상 시킬 수 있습니다.

Spark3D 주요 기능

다른 EM 솔버에서 전자기(EM)장 필드 결과를 불러옵니다.
방전 전력의 임계값을 자동으로 얻어 낼 수 있습니다.
해석을 중요 영역을 선택하기 위해 해석 상자를 정의합니다.
다양한 시뮬레이션 데이터를 표, 플롯 및 3D 뷰 형태로 출력하는 인터페이스입니다.

Spark3D는 CST Studio Suite®의 옵션 사양이며, 단독 제품으로도 판매됩니다.

멀티팩터 해석
가스 방전 시뮬레이션

멀티팩터 해석

진공에서의 RF 방전

멀티팩터 효과는 전자 구름의 형성으로 인한 진공 상태의 고주파에서 발생하는 마이크로파 파괴 방전입니다. 고에너지 전자가 소자 내부의 벽과 충돌하여 2차 전자를 방출하고 결국 전자 Avalanche가 발생합니다. 전자의 지속적인 방출은 소자의 응답을 저하시키는 플라즈마가 생성됩니다.

Spark3D에서, 사용자는 3D EM 필드 분포를 고려하여 멀티팩터 효과의 전체 수치 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 이 시뮬레이션을 수행하기 위해 Spark3D는 소자에서 전자를 방출하여 그 궤적을 추적하고 시간에 따른 전자 수의 변화를 확인합니다.