XFdtd 7 的各種功能

以下列出的XFdtd 7的各種功能中有關生物(SAR等)相關的模擬計算功能限於Bio-Pro 版本的XFdtd，不同版本的差異請參考XFdtd各版本差異資訊的網頁。

支援建立各種不同的激勵源，負載以及饋點

• 可建立並聯或串聯型態的電流/電壓元做為激勵源
• Port可以配合波形建立靜電放電類型的波源
• 可建立搭配基於SPICE netlist電路模型的匹配電路的電流/電壓激勵源
• 可建立以串聯，並聯或是電阻及電感並聯電容的被動負載電器元件
• 可以建立基於SPICE模型的被動附載
• 支援建立及運用非線性電容的電路元件
• 支援建立及運用二極體電路元件
• 支援建立及運用透過時間定義狀態的開關(switch)
• 可以在一個模型和一次模擬計算中使用多個激勵源
• 多個多種的激勵源可以同時在一個模型和一次計算中使用
• 可以搭配任意時域波型
• 支援兩種波導介面作為激勵源(modal and nodal)
• 可基於模擬計算的頻率範圍自動調整波型
• 運用平面波為激勵源時可以設定為線性，圓形或是橢圓極化
• 可運用高斯光束(Gaussian Beam)作為激勵源
• 可對個別激勵源設定時間差(time delay)
• 支援靜電解算器(Electrostatic Solver)可以在模型中設置帶靜電荷的位置或進行電容式觸控模組的模擬計算
   

網格剖分與檢驗功能
 

• 以加權平均的方式修正介電材料接觸面的平均介電系數以提高計算精度(Dielectric Volume Averaging)
• 可建立非直線網格的XACT網格剖分技術
• 支援高速建立和剖分網格的演算法 (FMA)
• 可以透過切面檢查3D的網格
• 自動或手動的控制各種建立網格的參數
• 可建立配合幾何特徵改變解析度的適應性網格(Adaptive mesh)
• 支援以多執行緒方式快速剖分網格
• 可透過手動設定讓零件在往格上分離避免接觸或干涉
• 快速檢視3D網格

  
GPU與集群之高速計算支援

• 透過獨家的XStream GPU加速技術支援運用NVIDIA CUDA相容之GPU進行加速計算
• 支援用戶運用無數量上限的CPU核心進行計算
• 支援將模型掛到遠端的大型計算機排隊進行計算(External Queue Integration, EQI)
• 支援運用MPI在集群上運用大量的記憶體進行大規模或高精度的高速計算
• 透過整合XStream 以及(MPI)運用GPU集群進行大規模計算
• 自動偵測GPU記憶體故障問題

 
計算結果視覺化

• 可在ISO平面或橫跨整個空間的切面，零件的表面或是特定空機範圍的計算結果動態的展現
• 可呈現電場，磁場，電流密度，磁通量, conduction current, rotating B near fields, 以及dissipated power density
• 3維遠場結果包含電場，增益，雷達截面積，realized gain,以及axial ratio等輸出生物電磁相關計算結果包含Hearing aid compatibility, SAR, MR transmit efficiency, 以及approximate MR image outputs
• Biological temperature rise
• Temperature distribution: initial, final, and temperature increase

遠場計算結果視覺化

• 呈現特定角度的暫態遠場結果
• 呈現3維遠場穩態計算結果
• 提供Ludwig and axial ratio 極化的計算輸出
• 呈現雷達截面積(Radar cross section, RCS)
• Advanced antenna pattern analysis/antenna over ground plane
• Antenna diversity, including independent PDFs for E_phi and E_theta
• 呈現圓極化輸出

圖形化計算結果輸出

• 耗散功率密度(Dissipated Power Density)
• 近場場值以及電流對時間的變化
• Impedance, S-Parameters vs. frequency, VSWR, Active VSWR
• Polar plot antenna patterns
• Smith chart impedance plots
• FFT of transient results
• Group Delay output type
• Time Domain Reflectometry (TDR) and Time Domain Transmission (TDT) output types

單頻點計算結果輸出

• 輻射效率(Radiation efficiency)
• 系統效率(System efficiency)
• 號散功率(Dissipated powe)
• 元件損耗Component loss
• Net input power
• Net available power

 
模擬結果導出

• Movies (*.avi): planar and volumetric field sequences
• MATLAB: all data exportable
• Comma separated value files (*.csv): all data exportable
• Optenni: S-parameters and efficiency
• Touchstone files (for example, *.s2p): S-parameters
• CITI files: S-parameters

 
其他特殊模擬計算功能

• 支援設定週期性邊界條件簡化模型
• 可以設定時間延遲等各種控制計算自動收斂的條件
• Sinusoidal results at multiple frequencies via DFT
• Scaling of sinusoidal results

XFdtd MIMO以及Professional 版獨有之生物電磁模擬計算功能

• 設定並計算Specific absorption rate (SAR)
• 計算1克或10克的平均SAR值
• 計算全身之平均SAR值
• 顯示模型中SAR的峰值位置
• 合併多個激勵源或模擬計算的SAR值取得Combined SAR
• 於平面上用光譜圖顯示SAR值
• 提供多種不同解析度的完整人頭及人體的生物資料網格模型
• 提供隨頻率改變的生物組織材料資料
• 依照輸入功率或電流調整SAR值
• 用平面彩色溫度圖的方式顯示SAR值分布
• 提供可用於改變人體網格模型姿勢的工具軟體Varipose
• 提供參數隨頻率改變的生體組織材料資料
• 自動對所有導入的voxel類別模型配置正確的生物材料
• 回報各種SAR相關數據，包括 : mass, dissipated power, mean SAR over regions
• Biological Thermal Sensor
• Birdcage Tool
• MR Transmit Efficiency (proportional to signal-to-noise ratio)
• Approximate MR Image
• B1+/B1- Fields
• Adjust SAR levels for specified input power or current
• 提供用戶SAM head人頭CAD圖檔
• Hearing aid compatibility (HAC)
• ICRP, NICT and Virtual Population voxel models supported
• Automatic assignment of correct biological materials to all imported voxel types
• SAR statistics reporting (mass, dissipated power, mean SAR over regions)

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