Подскажите пожалуйста начинающему как задать в AWR Design Environment вид падающей волны на планарную антенну (круговая или линейная поляризация). В графиках понятно - RHCP и LHCP для круговой поляризации, а вот как посмотреть в вертикальную или горизонтальную поляризацию не понятно. А уж про задание вида падающей на антенну волны непонятно ни как задать линейную ни как задать круговую? Подскажите кто знает.

Для решения этой задачи вам лучше всего сделать проект в CST Studio. Он более специализированный имено по объемному моделированию.

Может быть. Но CST Studio у меня нет, а AWR Design Environment фирма купила официально. Так что выбора у меня нет - делать надо в AWR Design Environment. Неужели там нельзя задать вид падающей волны? И это за такие-то деньги!

Если я правильно понял, Вы хотите облучить структуру падающей ЭМВ. Если так, то для начала вынужден Вас расстроить: задать источник поля в MWO вплоть до v2008 невозможно. Источник сигнала для EM-моделирования структур в редакторе EMSight можно задать исключительно в виде порта, т.е. по сути - генератора ВЧ. Источники, как в виде падающей волны (plane wave), так и дальнего поля (farfield source) в MWO отсутствуют. Что будет в v2009 - пока неизвестно. Вообще говоря, источник поля как бы и не совсем актуален в случае 2.5d солвера, каковым является EMSight. Это связано с тем, что в отличие от 3d, такой солвер использует всё-таки двухмерные структуры (толщина ->0, если Вы заметили она вообще не задаётся), однако в отличие от чисто 2d в данном случае возможно построение многослойной структуры с использованием межслойных перемычек.
Лично моё, субъективное мнение, что в данном (Вашем) случае оптимальным будет использование ПО 3d EM анализа, например CST Studio Suite или Ansoft HFSS. В этих программах возможно задать источник в виде падающей волны с любым фронтом и любой поляризации. Можно даже задавать свою структуру в виде источника поля (farfield source). Также, например в CST Microwave Studio имеется не один солвер MoM, как в MWO, а целых 5 (для излучающих, неэкранированных структур), в т.ч. и MoM, причём в двух вариациях.

Это - как бы делал я. Но, если уж ничего, кроме MWO нет, есть один слегка мразматичный :-) вариант решения Вашей задачи с помощью MWO. НО, сразу предупреждаю: точных количественных результатов не ждите, более-менее картина получается только качественно. Для решения задачи необходимо создать импровизированный источник дальнего поля (как говорится - нет стандартного - сделаем свой, нестандартный). Вполне подойдёт элементарный электрический излучатель (ЭЭИ) в виде симметричного полоскового вибратора (СПЛ) в свободном пространстве. Для его задания добавьте в структуру 2 дополнительных слоя НАД Вашей структурой. Материал слоёв - воздух (Air). Толщина первого, непосредственно прилегающего к структуре должна быть не менее 10lambda для обеспечения нахождения Вашей структуры в сугубо дальней зоне нашего ЭЭИ, а также для того, чтобы обеспечить наиболее плоский фронт волны (я так понимаю, нужно именно это). Толщина второго - любая, но не слишком большая, чтобы избежать излишнего усложнения расчётов. Теперь, во втором слое, выше первого (т.е., по сути - на границе слоёв) рисуем 2 полоска длиной 0,1lambda каждый. Ширина должна быть меньше длины, но можно взять и соизмеримую, чтобы излишне не мельчить сетку и не усложнять вычисления. Полоски соединяем встык и размещаем в месте соединения внутренний порт (internal port). Тип порта - источник (Source port). Мощность и импеданс - по умолчанию.
Теперь, по поводу граничных условий. Боковые границы должны быть удалены от стенок структуры не менее чем на 5lambda для исключения, ну или хотя бы минимизации переотражений ЭМВ. Верхняя граница - открытая. Открытая в данном случае означает без скачков волнового сопротивления среды, т.е. в данном случае из списка больше всего подходит бесконечный волновод (infinity waveguide). ВНИМАНИЕ! Не устанавливайте границу Open, это приведёт к увеличению и без того значительной погрешности расчёта. Связано это с тем, что вся Ваша структура вместе с металлическими границами, по сути, представляет собой отрезок прямоугольного волновода, пусть и небольшой, волновое сопротивление которого может сильно отличаться от сопротивления свободного пространства 120pi=377Ом. Это исказит картину дифрагированного поля. В случае же использования границы infinity waveguide волновые сопротивления практически одинаковы, т.к. одинаковое сечение волноводов и поэтому искажения поля из-за переотражений от границы раздела не будет.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Графики ДН создавайте стандартные - в зависимости от того, что вы хотите на них увидеть.
После этого можете запускать моделирование.

Да, кстати, если Вам в качестве результата моделирования необходима картина дифрагированного поля, то необходимо учитывать, что полученные ДН содержат суперпозицию дифрагированного на Вашей структуре поля с полем падающей волны. Для того, чтобы исключить влияние поля падающей волны и посмотреть только поле рассеяния на структуре, необходимо вычесть их графически, либо аналитически, экспортировав ДН в виде таблицы например в MS Excel (Simulate->Results->Save).

На всякий случай напомню назначение ДН: Con_EPhi и Con_ETheta - азимутальные (conic) ДН phi- theta-составляющих электрического поля E, PPC_EPhi и PPC_ETheta - меридиональные (principal plane cut) ДН phi- и theta-составляющих электрического поля E, Con_TPwr и PPC_TPwr - Азимутальная и меридиональная ДН модуля электрического поля E, Con_LHCP и PPC_LHCP - ДН левой круговой поляризации (left hand circular polarisation) электрического поля E, Con_RHCP и PPC_RHCP - ДН правой круговой поляризации (right hand circular polarisation) электрического поля E.

Удачи!
_________
С уважением Александр.

Интересующийся
Вряд ли у вас что-нибудь стоящее получится с этим пакетом при анализе антенн, да еще в такой постановке задачи. А что за задача, если не секрет?

Действительно - вариант более чем "мразматичный", учитывая, что EMSight использует метод моментов Галеркина заточенный для анализа объемов ограниченных по сторонам идеально-проводящими стенками. Посчитать поле в дальней зоне печатного излучателя, через результаты расчета поля ближней зоне, задача стандартная. Но смоделировать результаты падения плоской волны на объект в МВО, как-то не очень реально. Хотя понятно - все мы родились в Стране Советов
Попробуйте сначало сами, какую-нибудь модель прогнать в оффисе, а затем в СиЭсТи, и сравните результаты. Будет всем интересно.


А почему "2 по 0,1lambda"? Может лучше классически - "2 по 0,22lambda"?

Ага, было дело, что в EMSight я волновод прямоугольный замоделировал. Плоховато, конечно, но Н10 явно бежала на анимации!!!

P. S. А вообще жаль, что опять "левый" топик по офису появился при рядом расположенном, как хотелось бы, объединяющем! Я старался, старался...

Использование солвера на основе MoM или метода Галёркина, думаю не является препятствием для выбора тех или иных граничных условий. Таким образом это реализовано, как ни странно, только в MWO (по крайней мере из пакетов, с которыми я знаком), где граничные условия для боковых стенок заданы в виде идеально проводящих поверхностей, а редактировать допустимо только нижнюю и верхнюю границы. Странно и то, что разработчики MWO не обобщают их вплоть до v2008. А как же быть, если необходимо смоделировать полосковый излучатель в свободном пространстве? На этот счёт в HELP MWO предлагается совершенно дикое решение: если уж изменить тип боковой границы не представляется возможным, так давайте её отодвинем от EM структуры на такое расстояние (~>5lambda), чтобы, если и не исключить переотражения от боковых стенок, то хотя бы их минимизировать. Это всё конечно хорошо, однако они забывают, что размеры бокса по x и по y при этом будут ~>10lambdaX10lambda. А в том же HELP сказано, что время моделирования растёт экспоненциально с увеличением размеров структуры. Согласитесь - нерационально.
Совершенно иным образом дело обстоит с CST MWS, в которой, кстати, используется (в т.ч.) MoM (Integral equation solver). При этом, разработчики CST MWS не только предусмотрели возможность использования всех имеющихся (на сегодняшний день в электродинамике) видов граничных условий, но и возможность их задания для всех 6 граней параллелепипеда, в котором размещается исследуемая структура.



Вообще говоря, не совсем уж стандартная.. Обычно сначала решают внутреннюю ЭД задачу, которая сводится к нахождению распределения поверхностной плотности эл. (или абстр. магн. - как в MWO) тока на структуре, а затем переходят к внешней задаче, включающей определение по известному распределению тока на поверхности структуры, поля в ближней (что в большинстве случаев представляет собой очень сложную математическую задачу ввиду наличия всех 6 компонент поля), промежуточной либо дальней зонах. Если честно, не совсем представляю целесообразность нахождения ЭМП в ближней зоне, чтобы затем переходить к полю в дальней зоне, гораздо проще сначала найти ток, и от него перейти непосредственно к полю в дальней зоне. Особенно учитывая, что во множестве случаев точно (либо с большой точностью) определить поле в ближней зоне вообще невозможно, можно лишь очень приближённо судить о его характере. Хотя, при всём при этом, я считаю, что принципиальных противоречий здесь нет, и если, действительно, известна картина ЭМП в ближней зоне, то перейти от него к полю в дальней зоне вполне возможно.



Согласен с Вами, именно плоской - да. Однако, в первом приближении, для получения качественной картины, вполне достаточно сферической волны от полоскового вибраторного ЭЭИ с ДН вида "бублик". В дальнней зоне (>10lambda) фронт такой волны будет почти плоским, и обладать перпендикулярной линейной поляризацией, что вполне подходит для решения стоящей задачи, опять же, в первом приближении.



Мне приходилось проводить такое сравнение. После чего я полностью перешёл на CST. Задача была связана с нахождением дифрагированного поля рассеяния планарной спиральной антенны при нормальном падении к её поверхности плоско поляризованной ЭМВ с перпендикулярной линейной поляризацией. Сначала задача была решена качественно в MWO с использованием вышеописанного "слегка мразматичного" метода. Затем геометрия структуры была экспортирована из MWO в CST MWS и просчитанна на тех же частотах, с источником поля в виде чисто плоской волны. Также была смоделирована ситуация с источником возбуждающего поля в виде ЭЭИ, расположенного в дальней зоне. К сожалению, в настоящий момент нет возможности предоставить результаты, но, скажу я Вам, разница в этих 3-х случаях наблюдалась только в цифрах, почему и был сделан вывод о том, что для сугубо качественной оценки картины дифрагированного поля рассеяния на структуре такой метод моделирования в MWO в принципе применим.



В классической литературе под ЭЭИ понимается излучатель ЭМ энергии с геометрическими размерами, либо бесконечно малыми, либо значительно меньшими по отношению к длине волны lambda. Само понятие "значительно меньше <<" в литературе определяют по-разному, я встречал и на порядок меньше, и на два, точного определения думаю нет. Но с точки зрения уменьшения времени моделирования необходимо учитывать, что размеры структуры должны быть кратнными размерам dx dy ячейки сетки, поэтому ясно, что для упрощения расчётов целесообразно взять наиболее грубую сетку, а соответственно и наибольший возможный размер ЭЭИ. Поэтому я предложил использовать l=0.1lambda. Честно говоря, не совсем понял, что Вы имели в виду, говоря о l=0.22lambda.. Тогда уж, хоты бы по 0.25, чтобы получился полуволновый диполь..

Вариант действительно маразматический. Фактически вы будете видеть поле волны отраженной от вашей системы, но расположенной внутри металлического прямоугольного стакана с глубиной 10ламбда. К тому же на него наложится поле самого облучателя. Короче ничего полезного вы оттуда не извлечете.
Похоже такой многословный совет давался лишь для набора автором числа существенных сообщений.

Anga

Безусловно, сколько людей - столько мнений. Однако, Вам, уважаемый, я рекомендовал бы подробнее изучить литературу по прикладной ЭД и СВЧ, прежде чем печатать подобные сообщения. Ибо, довожу до Вашего сведения, что "автор" ни в коей мере не ставил перед собой цели

Напротив, он искренне надеется, что его развёрнутые советы и комментарии помогут создателю топика решить поставленную задачу.
Подобный метод, хоть и не обеспечивает идеальной точности полученных результатов, но в полной мере способен решить поставленную задачу. Особенно учитывая, что других вариантов её решения в MWO до v2008 просто НЕТ и быть не может. Причины этого указаны выше. Как и обоснование выбора высоты 10lambda. А извлечёт автор данной темы "оттуда" ровно столько, сколько ему на данный момент нужно для полноценного решения задачи, пусть и не совсем наглядного (CST, Ansoft).
Относительно Вашего, на мой взгляд, действительно бесцельного совета я ничего говорить не буду, и так ясно.

_________
С уважением Александр.

Бред какой-то. Вы наверное антенны изучали по книгам Ротхаммеля, или по инструкции к программе ММANA, и наверное про преобразования Фурье никогда не слышали. Поле в дальней зоне считается считается не из токов на поверхности антенны, а из токов в раскрыве антенны, что само собой разумеется и есть поле в ближней зоне. И не надо заливать про невозможность расчета поля в ближней зоне. Всё очень хорошо считается. И все современные коммерческие солверы(CST, Zeland, HFSS и пр.,пр.) прекрасно, с высокой точностью, без проблем, справляются с этим.

andybor

Не буду с вами спорить, поскольку вы переходите на личности. Скажу лишь, что несколько лет назад в электродинамику было введено понятие т.н. "самосогласованной модели" излучающей структуры, которая, по сути, изменила представления о расчёте полей антенн, ОСОБЕНННО в ближней зоне. При разработке такой модели, многие классические представления о картине поля в ближней зоне, а также методы их расчёта были признаны некорректными. На основании этого были разработаны методы т.н. "физической регуляризации" некорректных электродинамических задач. Таким методом, например, является применение к расчёту антенн математического аппарата теории сингулярных интегральных уравнений (СИУ) и т.н. сингулярное интегральное представление (СИП) ЭМП. Эти аббревиатуры очень хорошо известны. По этой тематике написана уйма книг, если интересно - можете ознакомиться.
Для примера: http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr3&art=1817