Моделирование антенны малой электрической длины, моделирование магнитной рамки Опции

[Redcrusader]

Доброго времени суток!

Есть проблема!
Что-то у меня не получается моделирование антенны малой электрической длинны (размеры лямбда/50 и менее).

Задавал вопрос в ветке CST, но вразумительных ответов не дождался.

Проблема в:
1. Нельзя установить Boundaries меньше чем 1/20 лямбды. А для частоты менее 1 МГц это достаточно большая дистанция.
2. При рамке 50х50 мм, хотелось бы разбить на элементы размером 1...2...3 мм (хотя бы). Но тогда Propertes Mesh
приходиться устанавливать в пределах 1/100...200 лямбды! Что приводит к количеству ячеек около 35...40М!
При этом долго считает (>24 часов). Считаю, что у меня комп достаточно мощный (i7, 32G памяти), так что он "тянет".
Хотя, время расчета меня "не устраивает".
3. Если разбивать на большие ячейки, то выводы Porta не попадают в сетку и решатель ругается. :-((
4. При TD-решателе приходиться ставить очень широкую полосу. При этом импеданс практически нельзя увидеть. График,
конечно, можно отмаштабировать, но смотря на исходный график не могу доверять результатам.

Сейчас что-то установил на моделирование.
CST, TD-решатель, 19М ячеек.
Считает 24...40 часов. Потом ругается типа - "что я это все долго считаю, поэтому прекращаю все нафиг"


Вопрос.
Реально ли, и как сделать установки (желательно в CST), чтобы можно было адекватно моделировать магнитную рамку (хочу еще и многовитковую).
Понятно, что можно сделать рамку и без моделирования. Просто ручками и измерить параметры.
Но я привык практику сравнивать с теорией.

[DASM]

Не очень представляю отличия CST, но в HFSS я считал на 27 МГц я не стал считать, а посчитал на 868 МГц, и держал в уме теорему подобия, что можно все пропорционально уменьшить

[uve]

Не очень представляю отличия CST, но в HFSS я считал на 27 МГц я не стал считать, а посчитал на 868 МГц, и держал в уме теорему подобия, что можно все пропорционально уменьшить

В HFSS есть возможность разбить рамку двумя плоскостями симметрии и считать, используя в четыре раза меньшую RAM. И время расчёта соответственно уменьшится.

Сообщение отредактировал uve - Aug 29 2017, 07:06

[Redcrusader]

В HFSS есть возможность разбить рамку двумя плоскостями симметрии и считать, используя в четыре раза меньшую RAM. И время расчёта соответственно уменьшится.

В CST тоже есть такая возможность.
Но, для меня время расчета не критично. И, думаю, что не в этом у меня дело.
....
Мне не очень нравиться метод подобия.
Сложно при нем оценить КПД, входное сопротивление. А в основном это меня интересует.
Если по методу подобия, то там зависимости явно не линейные, и не логарифмические, и т.д.

[magnum16]

Чтобы уменьшить количество ячеек можно использовать Multilevel Subgridding Scheme

The MSS can be globally activated or deactivated in the Special Mesh Properties - Advanced dialog by applying the Use subgridding option

[Stingwray]

Redcrusader
А что вы хотите получить путём моделирования? Распределение полей? Входной импеданс?

[Proffessor]

Что-то у меня не получается моделирование антенны малой электрической длинны (размеры лямбда/50 и менее).
...
Понятно, что можно сделать рамку и без моделирования. Просто ручками и измерить параметры.
Но я привык практику сравнивать с теорией.

А стоит ли мучиться? Дело в том, что характеристики малоразмерных антенн вполне предсказуемы и считаются простыми формулами. Моделирование имеет смысл, если хотите учесть влияние местных предметов на характеристики, но тогда надо задать и конфигурацию окружения

[Redcrusader]

А стоит ли мучиться? Дело в том, что характеристики малоразмерных антенн вполне предсказуемы и считаются простыми формулами. Моделирование имеет смысл, если хотите учесть влияние местных предметов на характеристики, но тогда надо задать и конфигурацию окружения

Да, мне надо учитывать конфигурацию окружения.
Антенна должна встраиваться в устройство (корпус диэлектрик, внутри всякие проводники).
Кроме того, конфигурация антенны будет повторять конфигурацию корпуса.
Плюс, девайс на около тела человека, и в разных положениях.
Все это хотелось бы оценить, чтобы на что-то "надеяться".
...
Хочу получить, входной импеданс, конфигурацию полей, КПД.
...
Думаю, что дело не в количестве ячеек.

[DASM]

Да, мне надо учитывать конфигурацию окружения.
Антенна должна встраиваться в устройство (корпус диэлектрик, внутри всякие проводники).
Кроме того, конфигурация антенны будет повторять конфигурацию корпуса.
Плюс, девайс на около тела человека, и в разных положениях.
Все это хотелось бы оценить, чтобы на что-то "надеяться".
...
Хочу получить, входной импеданс, конфигурацию полей, КПД.
...
Думаю, что дело не в количестве ячеек.

Смею предложить, что гиблое это дело. Монстры типа Техаса Силабса и то дают расчеты в космосе, иногда в положении кита приатаченном к материнской плате (где уже все плывет), а с телом человека уже общие суждения тональности "все плохо, жизнь несправедлива).
"Дело в том, что характеристики малоразмерных антенн вполне предсказуемы и считаются простыми формулами" - вы с диполями полноразмерным не путаете? Как раз малоразномерные узкополосный и легко улетают из резонанса.
Я сейчас на Силабсе отрабатываю такую штуку. У него есть банк выходных конденсаторов ,софтом задаётся ёмкость. Перед передачей и периодически в режиме приема настраиваю его на прием гармоники от задающего кварца, после чего делаю свип ёмкости и запоминаю, при какой ёмкости самый большой ROSSI. Помогает учесть ёмкость тела

[enom]

2. При рамке 50х50 мм, хотелось бы разбить на элементы размером 1...2...3 мм (хотя бы). Но тогда Propertes Mesh
приходиться устанавливать в пределах 1/100...200 лямбды! Что приводит к количеству ячеек около 35...40М!
При этом долго считает (>24 часов). Считаю, что у меня комп достаточно мощный (i7, 32G памяти), так что он "тянет".
Хотя, время расчета меня "не устраивает".
3. Если разбивать на большие ячейки, то выводы Porta не попадают в сетку и решатель ругается. :-((
4. При TD-решателе приходиться ставить очень широкую полосу. При этом импеданс практически нельзя увидеть. График,
конечно, можно отмаштабировать, но смотря на исходный график не могу доверять результатам.

Чтобы не ругался - использовать subgridding (галка в special mech),
тогда границы и углы обрабатываются более мелкой сеткой.
И поставить edges factor >5, для нормального обсчёта рамки.

Зачем ставить очень широкую полосу?
Я всегда ставлю какую мне надо.

40M, это не много, у меня и по 400 бывает.
Правда, считаю на графических картах.

[Redcrusader]

Чтобы не ругался - использовать subgridding (галка в special mech),
...

Хоть убейте, не могу найти эту галку и установку!
У меня CST15.
Ищу в Global Properties Mesh -> Specials... ->

[Proffessor]

- вы с диполями полноразмерным не путаете? Как раз малоразномерные узкополосный и легко улетают из резонанса.

Резонанс задается и определяется внешними сосредоточенными элементами, которые не моделируют , а задают исходя из реактивной составляющей входного импеданса Xa, а она как раз считается просто

[Redcrusader]

Резонанс задается и определяется внешними сосредоточенными элементами, которые не моделируют , а задают исходя из реактивной составляющей входного импеданса Xa, а она как раз считается просто

А как потом вычислить КПД и амплитуду полей?
На калькуляторе?

[Proffessor]

А как потом вычислить КПД и амплитуду полей?
На калькуляторе?

Конечно, в CST можно определить и сопротивление излучения, и сопротивление тепловых потерь, и исходя из этого (с учетом заданного тока в рамке) - КПД и напряженность поля в заданной точке (кстати и на калькуляторе тоже), но только в свободном пространстве. А в реальной обстановке КПД будет сильно отличаться от расчетного из-за влияния земли и окружающих предметов, поэтому на практике надо иметь запас по мощности (по току), поступающей в антенну. А результаты моделирования можно рассматривать как некий идеал "как было бы хорошо, если бы..."

Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 31 2017, 06:33

[Redcrusader]

Конечно, в CST можно определить и сопротивление излучения, и сопротивление тепловых потерь, и исходя из этого - КПД и напряженность поля в заданной точке, но только в свободном пространстве. А в реальной обстановке КПД будет сильно отличаться от расчетного из-за влияния земли и окружающих предметов, поэтому на практике надо иметь запас по мощности, поступающей в антенну. А результаты моделирования можно рассматривать как некий идеал "как было бы хорошо, если бы..."

Согласен на 100%!
И, конечно, результат моделирования считаю идеалом, который в реальности никогда не достигнуть.
:-)

[Pubzor]

В HFSS есть возможность разбить рамку двумя плоскостями симметрии и считать, используя в четыре раза меньшую RAM. И время расчёта соответственно уменьшится.

Не могли бы Вы подсказать, где прочитать методику такой разбивки? Или по настройкам HFSS, но не думаю что это будет легко.

[old_boy]

Не могли бы Вы подсказать, где прочитать методику такой разбивки? Или по настройкам HFSS, но не думаю что это будет легко.

Погуглите "Symmerty boundary in HFSS"

[Pubzor]

Погуглите "Symmerty boundary in HFSS"

Спасибо. Насколько я понял, это актуально для расчёта антенн и т.п. Для расчёта микрополосковых плат это не применимо?

[old_boy]

Спасибо. Насколько я понял, это актуально для расчёта антенн и т.п. Для расчёта микрополосковых плат это не применимо?

Применимо для любых моделей при наличии симметрии. Но обычно этим пользуются при нехватке вычислительных ресурсов.
Посмотрите пример в ветке Вопросы по HFSS

Сообщение отредактировал old_boy - Sep 6 2017, 08:06

[uve]

Применимо для любых моделей при наличии симметрии. Но обычно этим пользуются при нехватке вычислительных ресурсов.

Не только для этого. Я ,в первую очередь, для экономии рабочего времени.

[old_boy]

Не только для этого. Я ,в первую очередь, для экономии рабочего времени.

Это само-собой разумеется, раньше я тоже при любой возможности пользовался Symmetry. А сейчас, когда появилась возможность HPC, - использую полные ГУ, ну т. е. "зажрался" . Но это уже не по теме...

[enom]

Хоть убейте, не могу найти эту галку и установку!
У меня CST15.
Ищу в Global Properties Mesh -> Specials... ->

У меня СST13: Properties Mesh -> Specials -> Use subgridding ставится галка.
Cимметрию тоже можно включить: Boundari -> Symmetry Plane