CST仿真圓極化貼片天線陣列(1/2)
陣列天線可以使用頻域求解器,但由于陣列較大,一般直接求解比較吃力。Domain Decomposition Method (DDM)是將計算域進行分解,然后并行計算多個計算領域,這樣可以充分利用多核計算機,提高計算效率。尤其是天線陣列,因為結構經常是周期性質的,所以DDM計算天線陣列的效率提升尤其明顯。DDM適合內存沒那么高的單一工作站,計算大型的模型。如果條件允許,MPI也適合這種計算情形。
這期我們看一下自帶案例,天線陣列任務生成的天線陣列,然后查看DDM的設置:
該案例已生成天線陣列任務,雙擊Array可查看天線陣列任務設置:
可見是個8x8的 Octagon八邊形分布,激勵是均勻的全激勵:
Full Array是三維任務,F頻域求解器:
頻率范圍:
啟用DDM是在F-solver界面,特殊設置中。下方還有個Domains用來查看DDM的分解領域:
Solver type選擇領域就可以了:
由于模型是天線陣列任務生成的,名字都是自動安排好的:
所以Domain領域查看中,自動根據結構名稱可以分區,這個分區就是下圖中粉色領域:
這里是按真空中一個波長定義領域最大尺寸,就是下圖中的橙色區域;DDM會根據結構和端口位置自動調整,計算優先級沒有粉色區域高。
Repetitions這里我們可以見到所有的領域分解(domains),分粉色和橙色兩種。粉色是重復結構的領域,橙色是分解計算域的基本領域(base decomposition),都是領域。點擊某個領域編號就會自帶顯示藍色方塊標注,有些領域比較獨特,比如有空氣的特殊部位:
有的領域是重復的,比如30號天線(選中變藍):
這些重復的天線(Depedent)都是參考到Reference領域(這里是編號31),所以下面這些綠色方塊都是復制藍色方塊的結果,提高計算效率:
查看設置后,開始仿真,175萬網格,11個頻點,筆記本只需十分鐘,因為2022版本中DDM性能全面增強。
查看同時激勵的遠場:
同時激勵的F參數:
其他DDM案例
驗證案例1:DDM效率比頻域直接求解效率快幾倍,天線遠場增益和輻射效率計算一致:
驗證案例2:DDM效率和時域同時激勵求解效率的對比,注意TD激勵和FD采樣,遠場增益計算一致:
驗證案例3:DDM效率比頻域直接求解效率快幾倍,天線遠場增益計算一致:
演示視頻:
小結:
1. DDM領域分解是頻域求解器F-solver的特殊設置,適合大型的周期結構,DDM支持網格自適應并推薦使用。
2. 重復結構的領域自動分區是根據名稱,計算域的領域自動分區是根據波長、結構和端口,都是自動劃分好的,領域之間有數據交換。
3. 仍然推薦用戶手動查看分區。手動修改分區也允許,細小分區可減少內存使用峰值,但增加仿真時間。
4. 參考達索原文QA00000068271:
https://support.3ds.com/knowledge-base/?q=QA00000068271
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