仿真實例009:汽車天線仿真(雙向混合求解)
CST從2018版本開始具有雙向混合求解,到2019版已經(jīng)通用微波工作室的各個求解器之間的雙向混合。具體的混合對象如下圖:
對天線的安裝和耦合仿真,意味著對復(fù)雜結(jié)構(gòu)(天線)和電大尺寸環(huán)境(安裝平臺,如車輛、飛機、船舶)仿真,如果采用單一求解器求解全部模型,例如T-solver,對于平臺則會產(chǎn)生大量的mesh網(wǎng)格和巨大的計算量,反之,如采用I-solver,計算天線的饋入結(jié)構(gòu)則具有挑戰(zhàn)性。
采用混合求解器(HybridSolver),可同時使用多種求解方法得到期望結(jié)果。該求解器將復(fù)雜問題分成多個部分,它們之間的聯(lián)系由等效的近場或遠(yuǎn)場源定義;選擇雙向方式(Bi-directional)可計算場源與平臺耦合過程,因此采用混合求解器可以大大加快天線的安裝和耦合仿真。該求解器在多種場景下都能完成高效又不失精確的仿真,這里以天線在車輛上的安裝為例進行具體的仿真介紹。
具體的操作可以見之前發(fā)布的教程,【培訓(xùn)視頻】Part 2-1 雙向混合求解這里重新發(fā)布文字版。
天線和平臺安裝點設(shè)置
在本例中還要在安裝平臺上也設(shè)置相反的安裝點。比如下圖的一個GPS天線要安裝到悍馬車上需要先在天線文件里設(shè)置安裝點,安裝方向是相對坐標(biāo)系w軸的方向。所以天線的相對坐標(biāo)系的w軸方向和平臺的w軸正好是相對的。
在完成上述操作后,開始正式的SAM操作。
建立天線安裝模型
建立系統(tǒng)裝配與建模(SAM)
導(dǎo)入.cst文件,可直接將其拖拽至Assembly或使用導(dǎo)入功能。
將GPS天線與車輛裝配,點擊snapanchor points,分別選擇第一個裝配點和第二個裝配點,將天線與車輛對齊完成裝配。
對Monopole天線重復(fù)裝配操作,完成兩個天線裝配。
創(chuàng)建仿真任務(wù)
創(chuàng)建HybridSolver Task,選擇雙向Bi-driectional。
雙向求解將源到平臺,平臺到源的耦合數(shù)據(jù)(近場)迭代計算,直到達到收斂條件。該求解方式支持T-solver和I-solver,仿真時間上Bi-directional耗時長于Uni-directional。
定義車輛為Platform,選擇車,點擊3D Model,點擊create simulation Project建立仿真工程。
指定名稱(Platform),選中本例中的悍馬車block。
指定求解器(IntegralEquation)
選擇GPS,重復(fù)上述過程。
選擇Monopole,同樣重復(fù)上述過程。
點擊closesimulation Project,仿真任務(wù)創(chuàng)建,彈出激勵設(shè)置,選擇GPS區(qū)域作為激勵。
指定近場源頻率范圍
檢查仿真項目設(shè)置
設(shè)置完成的混合求解器任務(wù)可在NavigationTree-Tasks中觀察到
選擇HS1任務(wù),可在任務(wù)參數(shù)列表中修改相應(yīng)參數(shù),例如將最大迭代次數(shù)修改為3以減少仿真時間。
每個項目自動創(chuàng)建,且至少包含一對場源數(shù)據(jù),fieldsource 和fieldsource monitor,fieldsource monitor可獲得場數(shù)據(jù),fieldsource指其它域的場數(shù)據(jù)。
其中GPS源部分的內(nèi)容,如下:
monopole子任務(wù)中內(nèi)容如下:
開始仿真
點擊Update,等待計算結(jié)果。
分析結(jié)果
在結(jié)果中查看一維仿真結(jié)果,如效率和S參數(shù)。
點擊farfield,觀察遠(yuǎn)場結(jié)果
總結(jié)
以上就是汽車天線安裝到車輛平臺上的仿真流程,雙向混合解決了平臺尺寸大的問題,同時雙向混合充分考慮了源和平臺之間的耦合問題,保證了求解精度。如有問題,可在文后留言。
本篇部分內(nèi)容由達索系統(tǒng)專家王遠(yuǎn)騰整理完成,如想和作者有更多交流,可報名CST官方的免費培訓(xùn)達索系統(tǒng)廣州辦公室 2019年5月CST基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)論壇邀請函。