Современные решения для производства электроники

Особенности моделирования при помощи SIMULIA CST Studio Suite на примере обтекателей и объединительных плат

Статья состоит из двух частей и описывает особенности моделирования в среде CST Studio Suite от компании Dassault Systèmes. В первой части ее автор Реза Хоссейни (Reza Hosseini) рассказывает о возможностях среды относительно создания и анализа моделей радомов — защитных радиопрозрачных обтекателей. Во второй части, автором которой является Лунфэй Бай (Longfei Bai), речь подойдет о том, как в среде CST Studio Suite упростить процесс разработки объединительных плат, и будут продемонстрированы среды возможности при их моделировании.

Часть 1. Радомы на основе сложных и конформных частотно-селективных поверхностей

В первой части речь пойдет о важности проведения моделирования периодических структур и особенностях их применения при проектировании обтекателей для радиолокационных систем. Приводится описание процесса моделирования, при котором происходит поэтапный переход от элементарной ячейки к конечному массиву структур, и наиболее оптимальных подходов для моделирования этих структур.

Периодические структуры в роли элементарных ячеек

Одной из особенностей использования периодических структур при создании материалов для радомов является их довольно неординарное электромагнитное поведение. В качестве примеров приложений, созданных на основе периодических структур, могут выступить метаматериалы, искусственные магнитные проводники и частотно-селективные поверхности (FSS). Последние, в частности, вполне могут быть использованы для получения обтекателей с индивидуальными параметрами частотной фильтрации, которые в свою очередь находят широкое применение в антенных приложениях [1–2].

Однако при использовании периодических структур важна возможность проведения моделирования их поведения в тех или иных условиях. Пакет CST Studio Suite от компании Dassault Systèmes представляет собой набор инструментов для проектирования, моделирования и оптимизации трехмерных электромагнитных систем и применяется передовыми технологическими и инжиниринговыми компаниями во всем мире. CST Studio Suite позволяет работать с периодическими структурами, предусматривая два подхода. Первый подход заключается в использовании вычислителя собственных мод (Eigenmode solver), который предназначен для поиска собственных видов колебаний (мод) замкнутых структур, не имеющих источников электромагнитного поля, и позволяет получить результаты в виде частотного спектра с указанием ширины запрещенной зоны [3]. Второй подход основан на применении теоремы Флоке. В данном случае рассматриваются и возбуждаются так называемые моды Флоке для желаемых периодических структур. CST Studio Suite позволяет находить передачу и отражение между модами Флоке и другими портами, присутствующими в модели.

Полную весию статьи читайте в PDF формате.

Дополнительные материалы
Статьи об использовании программного обеспечения CST
Моделирование и оптимизация объемного фильтра
Пример реализован в версии CST Microwave Studio v5
Моделирование излучения антенной решетки в дальней зоне
Пример реализован в версии CST Microwave Studio v5
Моделирование антенной решетки 2х2 в пакете программ CST STUDIO SUITE
Пример реализован в версии CST Microwave Studio 2016
Моделирование микрополоскового моста
Пример реализован в версии CST Microwave Studio v5