Spark3D

멀티팩터 및 코로나 해석

Spark3D는 캐비티, 도파관, 마이크로스트립, 안테나 등 다양한 수동 소자들에 대한 RF 방전 이 일어나는 전력 수준을 파악하기 위한 시뮬레이터 입니다. 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.

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

주요 Spark3D 기능은 다음과 같습니다.

  • EM 솔버에서 전자기장 필드 결과를 가져옵니다.
  • 방전 전력의 임계값을 자동으로 얻어 낼 수 있습니다.
  • 해석 설정을 통해 구조의 특정 부분만 선택하여 해석이 가능합니다.
  • 테이블, 플롯 및 3D 결과를 통한 다양한 시뮬레이션 데이터를 실시간으로 확인할 수 있습니다.


Spark3D는 CST Studio Suite®의 선택 사양이며 독립적인 제품으로도 판매됩니다.

멀티팩터

멀티팩터 효과는 전자의 Avalanche의 형성에 의해 진공 상태에서 발생하는 전자파 방전입니다. 전자의 Avalanche는 높은 에너지의 전자가 디바이스 내부의 벽과 충돌하여 2차 전자를 방출할 때 발생합니다. 이로 인해 플라즈마가 생성되어 디바이스의 응답을 저하시킵니다.

Spark3D에서 사용자는 외부에서 해석된 3D 전자기장 필드 분포를 불러와 멀티팩터 효과에 대한 해석을 진행할 수 있습니다. 이를 위해서는 구조 내에서의 전자를 발생시키고, 전자의 궤도를 추적하고, 전자의 수를 확인해야 합니다.

기체 방전

기체 방전(코로나 방전 또는 이온화 방전)은 전자 사태(Avalanche)가 발생하여 기체로 채워진 구조에서 방전이 일어나는 것을 말합니다. 전자 사태(Avalanche)는 전자가 기체 분자에 영향을 미쳐 이온화를 일으킬 때 발생합니다. 이로 인해 전자 플라즈마는 구조의 응답을 저하시키고, 결국에는 구조를 파괴시킬 수 있습니다.

Spark3D에서는 사용자가 3D 전자기장 분포를 고려하여 코로나 방전의 전체 수치 해석을 수행할 수 있습니다. 이를 위해서는 구조에서 자유 전자의 연속방정식을 풀고, 특정 입력 전력 수준에서 전자의 밀도가 급격하게 증가하는지를 확인해야 합니다.