cst mws培訓教程中級01電大天線及

2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMICROWAVESTUDIO?

培訓教程

5CSTChina2004年CST電大天線及RCS報告會2004年11月11日西安2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMWS

培訓教程中級教程01－電大天線及RCS專題（v1.1）2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-目次概述電大天線實例展示電大RCS實例展示電大天線仿真全過程演示電大RCS仿真全過程演示電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-目次概述電大天線實例展示電大RCS實例展示電大天線仿真全過程演示電大RCS仿真全過程演示電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMWS

培訓教程概述2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-概述電大：100個入－－數(shù)值方法目前在32位機器上的上限數(shù)值方法：FIT(FDTD)、FEM、MoM－－低頻方法數(shù)值方法的特點：直接maxwell求解，精確，全空間，但速度慢高頻近似方法：物理光學(PO)、一致性繞射理論(UTD)高頻近似方法的特點：近場結果差，通常僅對純金屬的結構簡單的物體有效2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-數(shù)值方法比較32位機：FIT可算8M網(wǎng)格（2GBRAM），一般小于8小時；FEM只能計算20萬網(wǎng)格，需兩天64位機：目前最多16CPU、128GBRAM，對目前來說，可算的網(wǎng)格點數(shù)超過4億點，注意：可算并不意味著計算速度的加快，而仍是FIT線性，F(xiàn)EM二次方例如：對于有限元方法，如果10萬個網(wǎng)格點需要10小時CPU，則100萬點則需1000小時！2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-仿真環(huán)境現(xiàn)本公司所使用的仿真計算機配置如下以下所有仿真時間均按此機型給出DellDimension?4600w/HTn-series(VID)DesktopP42.8GHz(HT)CPU2GBSDRAMWindowsXPProfessional2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-目次概述電大天線實例展示電大RCS實例展示電大天線仿真全過程演示電大RCS仿真全過程演示電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMWS

培訓教程電大天線實例展示2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-各類天線（1）波導裂縫天線微帶天線陣平板裂縫天線陣微帶天線陣拋物面天線2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-各類天線（2）彈載八木天線彈載遙測天線2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-各類天線（3）機載天線2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-各類天線（4）艦船天線TEM暗室Vivaldi寬帶天線2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-各類天線（5）衛(wèi)星天線仿真細節(jié)2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-各類天線（5）分形天線頭盔天線2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-標準RCS測試NASA2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-標準RCS定義－角錐2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-整機RCS仿真2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-相陣天線RCS2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-波導開槽天線模型結構圖3D方向圖各向尺寸：33λ×0.5λ×1λ網(wǎng)格點數(shù)：244,766計算時間：30m2D方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)50個裂縫頻帶＝8～12G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-平面微帶天線模型結構圖3D方向圖各向尺寸：18λ×3.5λ×0.35λ網(wǎng)格點數(shù)：722,304計算時間：4h2D方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)24×4個輻射單元頻帶＝5～8G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-開槽天線陣模型結構圖仿真方向圖（2D）各向尺寸：19.5λ×10.5λ×1λ網(wǎng)格點數(shù)：9,851,010計算時間：35h（一天半）測試方向圖（2D）統(tǒng)計數(shù)據(jù)326個裂縫頻帶＝15～20G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D計算方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D測試方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-結果比較2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-微帶天線陣模型結構圖3D方向圖各向尺寸：12λ×12λ×1λ網(wǎng)格點數(shù)：720,792計算時間：3.5h2D方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)10×10單元頻率＝15～40G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-拋物面天線模型結構圖3D方向圖各向尺寸：40λ×66λ×66λ網(wǎng)格點數(shù)：7,241,040計算時間：2.5h2D方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)頻率＝2.5G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖長度＝8m(66.7λ)觀察頻率＝2.5Gλ＝120mm2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-飛行器八木天線模型結構圖3D計算方向圖各向尺寸：14λ×7λ×14λ網(wǎng)格點數(shù)：728，248計算時間：12m2D計算方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)頻率＝3～5G頻帶＝3～5G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D結構2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-彈體天線模型結構圖單元天線方向圖各向尺寸：10λ×2λ×2λ網(wǎng)格點數(shù)：1,205,936計算時間：13m同相陣列方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)頻帶＝2～3G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖背部鏡像天線構成天線陣2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖－單元天線2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖－同相天線陣2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖－反相天線陣2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-飛機天線模型結構圖3D方向圖各向尺寸：136λ×35λ×84λ網(wǎng)格點數(shù)：7,502,950計算時間：0.5h2D方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)頻率＝3G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-MWEE2000-BenchmarkVivaldi-AntennaCurrent-Distributionat10GHzS-ParameterindB01020f/GHzfrq-range:0-10GHzCpu-time:15MinutesPentium2-450MHzHFSS:2h23Database-Slide2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-AKa-bandPlanarPrintedAntipodalLinearly-taperedSlotAntennaMicrowaveJournal,July2001

ByMeng-ChungTsaiandHuey-RuChuang

VivaldiAntennaStudy1/3ComparisontoFEMandMeasuredResultsDatabase-Slide2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-MWS~RedLineMeasured~BlueLineMWSsidelobeaccuracyNotetheshoulderaccuracy.VivaldiAntennaStudy2/3ComparisontoFEMandMeasuredResultsDatabase-Slide2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-“Thetotalcomputingtime(HFSSFEM)isabout9hours,including18iterationsat30GHz,….ThecomputingplatformisaPentium-III600PCwith1GBRAM.”ThetotalcomputingtimeinCSTMicrowaveStudio(FITD)is34minutes.ThecomputingplatformisaPentium-III700PCwith256MBRAM.SolverStatistics:Numberofmeshnodes: 125400Numberofprocessorsused: 1Meshgenerationtime: 25 sSolvertime: 2017 s ------------Totaltime: 2042 s(=0h,34m,2s)WithCSTMicrowaveStudio,youreceivethehighestaccuracyintheshortestamountoftime!VivaldiAntennaStudy3/3ComparisontoFEMandMeasuredResultsDatabase-Slide2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-寬帶天線模型結構圖3D方向圖各向尺寸：1λ×2λ×4λ網(wǎng)格點數(shù)：563,013計算時間：15m2D方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)頻帶＝0～15G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-VSWR2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-艦船天線模型結構圖3D方向圖各向尺寸：1λ×1λ×0.5λ網(wǎng)格點數(shù)：1,071,840計算時間：12m2D方向圖統(tǒng)計數(shù)據(jù)頻帶＝0～150M2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-GTEM室模型結構圖同軸線饋電端各向尺寸：444λ×198λ×144λ〔應用頻率外推技術！〕網(wǎng)格點數(shù)：6,841,260計算時間：30m幅頻曲線－Ey統(tǒng)計數(shù)據(jù)頻帶＝0～20G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-立體圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-后視圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-同軸線饋電端2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-Probe設置2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-幅頻曲線－Ey2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-分形天線電流分布遠場Database-Slide2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-分形天線Database-Slide2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-分形天線Database-Slide2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-Database-Slide頭盔超高頻天線及其輻射SARNavalPostGraduateSchool–DeptofElectricalEngineering,Monterey,CA美國海軍研究生院電子工程系加州Monterey2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-Database-Slide頭盔超高頻天線及其輻射SAR2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-Database-Slide頭盔超高頻天線：VSWR及方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-目次概述電大天線實例展示電大RCS實例展示電大天線仿真全過程演示電大RCS仿真全過程演示電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMWS

培訓教程電大RCS實例展示2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-RCS的基本概念雷達能檢測、跟蹤和識別目標，是因為存在回波信號回波信號反映出目標的特性，可歸納為一個有效面積即－－雷達截面積（RCS）RCS的定義：式中，E0是照射到目標處的入射電場強度

Es是雷達所在處的散射波的電場強度通常我們只關心后向散射（反射回波源方向的能量），即后向RCS2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-標準：RCSBenchmark

(NASAAmesResearchCenter)模型結構圖Benchmark各向尺寸：21λ×4.5λ×4.5λ網(wǎng)格點數(shù)：8,080,884計算時間：4h仿真結果對比仿真結果統(tǒng)計2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖圓錐高＝605mm半徑＝75mm觀察頻率＝9G

λ＝33.3mm2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-平面波設置2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-Benchmark仿真與測試結果實線為測試結果虛線為作者所編軟件仿真結果2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-結果對比后向RCS(H)(°)-180-170-160-100測試值(dB)-35-44-52-15作者仿真值(dB)-33-50-54-15MWS仿真值(dB)-35.72-42.94-49.99-14.762004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-教程：角反射體的RCS要求：計算角反射體的后向RCS尺寸：邊長均為50mm，壁厚2mm頻率：10GHz模型結構圖全向RCS后向RCS理論值-11.8dBsm仿真值-12.3dBsm2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-建模前設置因相關設置前面已詳細敘述過，故此處不再贅述建模前設置步驟：1.開始新項目2.選擇Antenna(inFreeSpace,waveguide)

模板3.設置工作平面為（100，10，10）4.單位（mm，GHz）不作改變5.背景材料（Normal）不作改變2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-創(chuàng)建方塊選中立方體工具，直接按ESC鍵，在彈出窗口中輸入以下數(shù)據(jù)并確定Xmin=Ymin=Zmin=0,Xmax=Ymax=Zmax=50,Layer=PEC一個邊長為50mm的PEC正方體便創(chuàng)建完畢2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-移動工作坐標系1.依次選取正方體的三個頂點2.點擊將WCS的UV面與此三點確定的平面對齊為了使用UV刀來切割物體，得先移動工作坐標系UV刀：將被選物體沿UV平面一分為二2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-切割2.執(zhí)行主菜單命令Objects->SlicebyUVPlane

用UV平面將其切割為兩個物體1.雙擊主視圖中物體或單擊NT相應項目將其選中3.選擇其中較大的一塊按Del鍵，將其刪除僅余下一個四面體UV刀刪除2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-成型3.執(zhí)行主菜單命令

Objects->ShellSolidorThickenSheet

選擇Direction＝Outside，輸入Thickness＝21.選取四面體的斜面2.選中四面體4.確定，建模完成！使用去殼工具，可很方便的一步成型2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-建模后設置1.設置頻率范圍為0～13GHz2.邊界條件（BoundaryCondition）不做改變（均為Open(addspace)邊界）3.設置一個10G的Farfield/RCS監(jiān)視器用TEM波激勵時下頻可設置為0上頻為待求頻率的1.3倍注：激勵為平面波時，F(xiàn)arfield/RCS監(jiān)視器得出的就是RCS方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-設置平面波RCS問題的激勵均為平面波選擇主菜單Solve->PlaneWave，彈出平面波設置窗口設置傳播方向為(-1,-1,-1)（軸線方向入射），電場矢徑為(0.5,0.5,-1)傳播方向電場矢徑2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-設置求解器選擇主菜單Solve->TransientSolver采用缺省設置，直接啟動仿真激勵源為平面波2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-仿真結果－全向RCS選擇NT->farfields->farfield(f=10)[pw]，觀察全向RCS后向RCS可以通過觀察相應的二維切面得到后向RCS為入射波反方向2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-仿真結果－設置觀察面雙擊遠場主視圖，彈出遠場視圖設置窗口請選擇Plottype框中的Polar并選擇Vary/Anglestepwidth框中的Theta，在Phi欄中輸入45，點擊Ok觀察Phi為45°平面的RCS2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-仿真結果－后向RCS觀察主視圖中的二維方向圖，其主瓣和副瓣分別表征了前向和后向RCS將主瓣增益減去旁瓣抑制度，即可得后向RCS＝(-10.0)＋(-2.3)＝-12.3dBsm后向RCS前向RCS注：本例較特殊，故后向RCS可方便得出，一般的，可選擇File->Export->PlotData(ASCII)，在導出文件中查看特定角度的RCS2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-理論值角反射體入射沿對稱軸入射的RCS理論值為其中，為有效面積本例角反射體的直角邊長為0.05m，對10GHz的觀察頻率，波長為0.03m代入公式，算得對直角邊長為a的直角正角反射體，斜面的等邊三角形邊長為，斜面面積（有效面積）為，則2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-結論從上表可以看出，仿真值與理論值的誤差僅為4％經(jīng)過收斂性分析，誤差還可進一步減小此經(jīng)典散射體的仿真結果，證明了MWS對RCS仿真的準確性和有效性理論值-11.8dBsm仿真值-12.3dBsm誤差4％2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-飛機RCS模型結構圖3D散射方向圖各向尺寸：136λ×35λ×84λ網(wǎng)格點數(shù)：8,516,130計算時間：0.5h2D散射方向圖仿真結果統(tǒng)計頻率＝3G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-模型結構圖機腹介質涂敷2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D散射方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D散射方向圖后向RCS2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-目次概述電大天線實例展示電大RCS實例展示電大天線仿真全過程演示電大RCS仿真全過程演示電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMWS

培訓教程電大天線仿真全過程演示2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-衛(wèi)星上天線布局優(yōu)化天線單元結構圖衛(wèi)星結構圖各向尺寸：15λ×13λ×26λ網(wǎng)格點數(shù)：7,132,392計算時間：3.5h完整衛(wèi)星結構圖仿真結果統(tǒng)計（平板衛(wèi)星）2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-單元天線技術要求單元天線：λ/4同軸線饋電的雙臂背射螺旋天線技術要求：俯仰角±φ1度的范圍大于G1dB俯仰角±φ2度范圍內大于G2dB初始數(shù)據(jù)：對方提供優(yōu)化變量：螺旋直徑、螺距優(yōu)化區(qū)間：對方提供2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-初始單元天線初始天線嚴格按照初始數(shù)據(jù)建模2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-網(wǎng)格剖分錯誤死機：設置好頻率后，剖分網(wǎng)格時死機，Why？檢查：因螺旋線是嵌入在介質棒中，在建模時，將介質棒和螺旋線進行了插入操作，使得介質棒的結構非常零碎，造成網(wǎng)格剖分非常困難，需要很長的時間，出現(xiàn)假死機現(xiàn)象技巧：在CSTMWS中，PEC和介質重迭時，可以不用進行插入操作，系統(tǒng)默認PEC的優(yōu)先級最高解決：將插入操作去掉，再重新設置頻率，一切恢復正常2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-內部端口MWS5.0新增加了內部端口的功能此問題中，同軸線的長度對問題的影響不大將同軸線縮短，將端口設置在同軸線內部可以減少網(wǎng)格數(shù)量，加快仿真速度2D方向圖疊加顯示2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-螺旋線修改實際：螺旋線截面為直徑1mm的圓修正：將截面改為2×2mm2的矩形目的：加快收斂，避免出現(xiàn)壞點60點／入收斂25點／入收斂V.S.2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-天線單元結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-天線單元－收斂性分析收斂性分析：精細的結構需要精細的網(wǎng)格20點／入25點／入25點／入2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-天線單元－優(yōu)化要求：希望得到半空間全向天線優(yōu)化：增益最小(Results->TemplateBasedPostprocessing)優(yōu)化2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-衛(wèi)星天線技術要求優(yōu)化變量：根據(jù)星體方向圖優(yōu)化天線的低仰角覆蓋性能技術要求：俯仰角±φ1度的范圍大于G3dB俯仰角±φ2度范圍內大于G4dB初始數(shù)據(jù)：對方提供優(yōu)化變量：天線架高、水平位置和傾角優(yōu)化區(qū)間：對方提供2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-下接金屬板下接0.5m2金屬板下接1m2金屬板與實測結果對比吻合2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-局部網(wǎng)格加密根據(jù)前面的收斂結果（25點／入），確定螺旋線的最大分辨網(wǎng)格再采用局部加密，用最少的網(wǎng)格數(shù)得到精確的結果達到速度和精度的最優(yōu)2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-天線單元－無限大地平面下接1m2金屬板〔6,047,612點

〕下接無限大電邊界〔294,120點〕2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-衛(wèi)星結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-平板衛(wèi)星（一）2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-平板衛(wèi)星（二）2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-局部網(wǎng)格加密2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-平板衛(wèi)星V.S.完整星體平板衛(wèi)星完整星體Phi＝180°Phi＝135°2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-完整衛(wèi)星結構圖星體≈２m見方帆板每側長６m總長度≈14m頻率：2～3GHz2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-帆板逐步逼近逐步增加帆板數(shù)量觀察其影響證實用平板衛(wèi)星仿真的可行性2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-VBA統(tǒng)計分析程序－界面Theta變化范圍Phi變化范圍頻率和極化選擇各區(qū)域的統(tǒng)計結果2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-VBA統(tǒng)計分析程序－內容利用CSTMWS內置的VBA編譯器可以很輕松的編制出遠場輻射性能統(tǒng)計分析程序在此模型中，運行此VBA，一次就可全部得出各個區(qū)域的平均增益不滿足增益門限值的角度范圍不滿足門限值的角度位置及均方差最小增益及位置…………在此程序的輔助下，可以很容易的得出最佳天線布局2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-目次概述電大天線實例展示電大RCS實例展示電大天線仿真全過程演示電大RCS仿真全過程演示電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMWS

培訓教程電大RCS仿真全過程演示2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-相控陣天線RCS模型結構圖3D散射方向圖各向尺寸：35.5λ×34λ×0.3λ網(wǎng)格點數(shù)：4325650計算時間：24h2D散射方向圖仿真結果統(tǒng)計1000個三角頻帶＝5～17G2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-縮小模型分析－錯誤1/8結構1/4結構1/2結構（下）1/2結構（上）2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-縮小模型分析－正確1/5結構2/5結構3/5結構4/5結構2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-貼片厚度分析此模型的三角陣厚度為0.2mm，使得最小網(wǎng)格亦減小為0.2mm，極大的增加了仿真時間。因所求頻率的波長為數(shù)十mm，將三角陣厚度增加到1mm，理應對結果影響不大?，F(xiàn)用1/5尺寸的模型來驗證此猜想。從上可以看出，厚度在λ/10范圍內變化，對后向RCS不會造成實際性的影響。故以后我們均采用1mm厚的三角陣來仿真計算，以加快仿真速度。厚度(mm)0.0350.21后向RCS(dB)-14.81-15.01-15.282004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-完整模型結構圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-平面波設置2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-3D散射方向圖2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-2D散射方向圖后向RCS2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-靈敏度分析Theta＝15°（后向RCS）位于極靈敏區(qū)，對角度非常敏感而采用CSTMWS的數(shù)值仿真的靈敏度卻可以達到很高2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-目次概述電大天線實例展示電大RCS實例展示電大天線仿真全過程演示電大RCS仿真全過程演示電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CSTMWS

培訓教程電磁仿真技巧匯總2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-基本概念：網(wǎng)絡理論H(w)x(t)y(t)H(w)=F{y(t)}/F{x(t)}S21(w)a1(t)b2(t)S21(w)=F{b2(t)}/F{a1(t)}路理論場理論2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-基本概念：時域vs頻域S21(w)a1(t)b2(t)S21(w)=F{b2(t)}/F{a1(t)}時域S21(w)A1(w)B2(w)S21(w)=B2(w)/A1(w)頻域2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-基本概念：時域vs頻域(2)S21(w)a1(t)b2(t)時域S21(w)A1(w)B2(w)而頻域則簡單為從f1掃頻至f2頻域欲求：頻率范圍為f1–f2a1(t)的信號帶寬要足夠包含f1到f2的范圍所以程序中要將fmin=f1/1.3和fmax=f2*1.32004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-基本概念：時域算法時域中的輸入信號關心的帶寬(e.g.1-6GHz)FFT時域分析時域中的反射信號FFT,ARF頻域中的反射信號Am{S11}S11versusfrequency相除不會錯過一個響應!2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-頻帶范圍設置1、如待考察頻率為f1～f2（對點頻，f1＝f2），則Fmin＝f1/1.3Fmax＝f2*1.32、如主模的截止頻率為fcut，則必須保證Fmin＞fcutNO！2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-善加利用PBA善加利用CSTMWS專有的PBA技術較稀疏的網(wǎng)格亦可完美逼近斜面和曲面結構點／入網(wǎng)格總數(shù)CPU時間增益相對誤差10244,76630m0.4％20851,2002h2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-CST專有技術：PBATM

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理想邊界擬合1998CSTMicrowaveStudio1.02004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-去掉小網(wǎng)格降低Ratio，去掉不必要的細小的網(wǎng)格，可大大加快仿真速度0.070.282004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-微帶端口范圍設置采用波導端口對微帶進行饋電如介質的介電常數(shù)為ε，厚度為h則可設置端口的高度＆寬度2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-頻率和長度外推對場量漸變的結構采用頻率外推和長度外推技術可計算超大電尺寸的模型高頻大尺寸結構低頻小尺寸結構2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-真實模型逼近分析對于形狀復雜結構，采用真實模型逼近分析可最大限度的保證仿真結果真實可信2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-結果后處理模板結果后處理模板（Results->TemplateBasedPostprocessing）功能非常強大，可用其替代很多已往必須依靠自編VBA來實現(xiàn)的功能（如自動進行收斂性分析），并極大的擴展了優(yōu)化和參數(shù)掃描的范圍單個數(shù)值一維曲線眾多模板掃描對象優(yōu)化目標一網(wǎng)打盡2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-自動收斂性分析（一）現(xiàn)以系統(tǒng)自帶的偶極子天線（Help->ExamplesOverview->TransientAnalysisExamples->Antennas->DipoleAntenna）為例講述利用結果后處理模板來自動進行收斂性分析的全過程定義參數(shù)meshline賦初值10將其作為網(wǎng)格設置變量填入2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-自動收斂性分析（二）選擇結果后處理模板中的0DResults中的Farfield模板將PlotRange改為3DPlot后，OK確認由此設置了遠場增益模板2004.11.11電大報告會－西安站?CSTChina-Shanghai-自動收斂性分析（三）在瞬態(tài)