射频系统级封装(SiP)的多物理场耦合分析问题已经成为限制其可靠性提升的关键因素。当前,射频SiP的多物理场耦合分析内容主要包括模型建立和数值算法,然而,模型建立方法以及算法的适用性与选择方法是一大难点。同时随着物理场和射频SiP模型复杂度的不断提高和计算需求的不断攀升,现有部分分析方法存在计算量大、适配不佳等问题亟待优化。本文对多物理场模型的建立方法及射频SiP关键物理场单场和耦合场方程进行了总结归纳,从方法特点和适用条件两个方面对有网格与无网格四种数值算法展开阐述,同时列举了若干种多物理场耦合优化方法,从建模、求解和耦合方式的角度为实现简化建模、加速计算、优化结果等目标提供了方法和建议,可以为射频SiP的多物理场耦合分析和改进工作提供参考。

针对柱面共形情形下的透射聚焦问题,提出了一种在圆柱周向和轴向均有聚焦效果的共形透镜设计。为了使进入柱形区域内部的透射射线以相同的相位汇集于预设焦点处,在射线分析模型的基础上,得到了柱面共形超表面透镜应满足的透射相位补偿量。结合超表面单元结构实际的周期尺寸,对透射相位补偿量进行离散近似,并通过不同内部尺寸的单元结构将其映射至圆柱表面。在TE极化和TM极化平面电磁波照射下,柱面共形超表面透镜在预设焦点处均可产生明显的聚焦斑点,在11GHz附近,预设焦点处电场幅值下降3dB的带宽分别为24.3%和27.3%,结果表明了该透镜沿圆柱周向和轴向的二维聚焦能力。