WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 32 |

«Расчет излучаемых структур с помощью FEKO ЗАО НПП РОДНИК Ведущий поставщик систем проектирования и моделирования СВЧ-устройств на территории России, СНГ и стран Балтии ...»

-- [ Страница 1 ] --

СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Банков С.Е., Курушин А.А.

Расчет излучаемых

структур

с помощью

FEKO

ЗАО «НПП «РОДНИК»

Ведущий поставщик систем

проектирования и моделирования

СВЧ-устройств на территории

России, СНГ и стран Балтии

Поставка

Техническая поддержка

Обучение. Консультации

www.rodnik.ru, sales@rodnik.ru

8 (499) 613-7001; 8 (499) 613-2688 Москва 2008 1 УДК 621.3.049.77.029:681.3.06 Банков С.Е., Курушин А.А.

Расчет излучаемых структур с помощью FEKO – М., ЗАО «НПП «РОДНИК», 2008, 246 стр.

Данная книга представляет собой единственное, на данный период времени, в России систематическое описание одной из самых мощных современных программ электродинамического моделирования FEKO.

Программа FEKO предоставляет новый подход к проектированию трехмерных СВЧ устройств, основанный на нескольких методах расчета. Это центральный - метод моментов, методы геометрической и физической оптики, а также новый многопортовой метод расчета, в котором используются последние достижения в решении систем линейных уравнений с помощью выделения блоков. FEKO - это универсальная платформа, которая объединяет EDITFEKO, POSTFEKO, PREFEKO, OPTFEKO, TIMEFEKO для проектирования систем больших электрических размеров. В книге рассмотрены разные аспекты методов расчета и установок опций, во время черчения и моделирования рупорных, печатных, а также многопортовых антенных систем. Рассмотрен ряд оригинальных структур современных антенн, с линейной и круговой поляризацией, анализируемых с помощью FEKO.

Рассматривается оптимизация СВЧ структур, значительно повышающая эффективность проектирования.

Пособие предназначено для широкого круга специалистов, студентов и аспирантов, изучающих проектирование СВЧ приборов и методы расчета электромагнитных полей в неоднородных средах.

При необходимости более детального ознакомление с предложенным САПР, Вы можете принять участие в семинарах, проводимых авторами в Учебно-консультационном центре «ЗАО «НПП «РОДНИК». Предварительную заявку на обучение, а также на приобретение программы Вы можете направить по эл. адресу: anisimov@rodnik.ru, телефону 8 (499) 6137001, факсу 8 (499) 3179754.

Авторы выражают признательность ЗАО «НПП «РОДНИК» за финансовую поддержку при издании пособия.

УДК 621.3.049.77.029:681.3. Банков С.Е., Курушин А.А.

ЗАО «НПП «РОДНИК» – макет, издание 1.Введение Обзор САПР электромагнитного моделирования излучаемых структур В последние десятилетия продолжается интенсивное развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Современная радиоаппаратура всё более явно делится на две части:

СВЧ часть и систему цифровой обработки. Одновременно с цифровой частью, можно отметить возрастание роли СВЧ РЭА. Данная тенденция обусловлена большим количеством систем, функционирующих на СВЧ:

мобильная связь, навигация (GPS, ГЛОНАС), спутниковое телевидение, телекоммуникационные системы, системы специального назначения и т.д. С другой стороны, многие вопросы функционирования радиосистем, например, электромагнитная совместимость различных подсистем, должны решаться методами, характерными для диапазона СВЧ. Поэтому, если еще несколько десятилетий назад аппаратура СВЧ воспринималась почти исключительно как аппаратура специального назначения, то теперь это совсем не так. Такое расширение области применения СВЧ РЭА отразилось на развитии соответствующих САПР.

Начиная с девяностых годов прошлого столетия, стали появляться первые программы проектирования, ориентированные на СВЧ диапазон (Touchstone, Libra).

математического обеспечения и текстовым описанием исследуемой схемы.

Последующее развитие САПР СВЧ было связано с совершенствованием интерфейса, а также с переходом к электродинамическому анализу устройства. Здесь можно назвать САПР Microwave Office фирмы Applied Wave Research, в которой сочетаются электродинамический анализ устройства (EM Sight) с его представлением в виде набора базовых элементов (Schematic). Следует отметить, что система Microwave Office содержит также практически полный набор инструментов, характерных для низкочастотной САПР, таких как нелинейный анализ схемы, её оптимизация, анализ чувствительности, статистический анализ. Здесь видна тенденция к созданию интегрированных САПР, поддерживающих весь цикл проектирования РЭА вплоть до изготовления схемы. В ряду таких систем необходимо отметить Advanced Design System (ADS), содержащую блок электродинамического анализа ADS Momentum.

Системы Microwave Office и ADS не являются в полной мере системами трехмерного электродинамического моделирования, так как они ориентированы на анализ многослойных печатных схем. Такие системы называют также 2.5-мерными системами. Максимальной универсальностью с точки зрения решения трехмерных задач электродинамики обладают такие системы как High Frequency System Simulator (HFSS) [3] и Microwave Studio (MWS) [4].

В современных САПР реализуются разные математические методы.

Среди них можно отметить прямые методы решения граничных задач, такие как метод конечных элементов (МКИ) и метод Finite Difference Time Domain (FDTD). Отличительной и наиболее привлекательной их чертой является универсальность, то есть возможность анализировать практически любую структуру. Платой за универсальность являются большие затраты компьютерных ресурсов. С точки зрения пользователя наиболее существенным недостатком является большое время необходимое для анализа СВЧ структур. Причина этого обусловлена дискретизацией пространства, лежащей в основе МКИ и FDTD. Количество элементов разбиения определяет размерность решаемой задачи и в методах МКИ и FDTD оно является максимально возможным из всех известных методов.



Отметим, что МКИ используется в HFSS, а FDTD в CST MWS.

Альтернативным направлением в решении задач электродинамики являются непрямые методы. Среди них следует отметить метод моментов (МОМ). Отличие его от упомянутых выше подходов состоит в том, что численное определение поля основывается на аналитическом решении некоторой ключевой задачи, а именно задачи о возбуждении структуры элементарным источником тока. Такое решение в математике получило название функции Грина. МОМ оказывается эффективным, если функция Грина может быть записана аналитически в простой форме. В этом случае дискретизации подвергается уже не пространство, а лишь поверхность, что сильно снижает размерность задачи. К сожалению, функция Грина может быть достаточно просто найдена лишь для ограниченного числа структур. К ним можно отнести плоскослоистые структуры и свободное пространство.

По этой причине именно для таких структур были разработаны САПР на основе МОМ. Данный метод используется в следующих системах: Microwave Office, ADS, FEKO. К числу таких систем следует отнести программу ЭДЭМ (Электродинамика экранов из металла), автор А.Г.Давыдов[5].

Особое место среди задач, решаемых САПР РЭА занимают задачи излучения и рассеяния электромагнитных волн. Их отличие от задач анализа печатных или волноводных схем состоит в необходимости определения поля в области больших электрических размеров (под электрическим размером понимается отношение геометрического размера к длине волны в свободном пространстве). Дискретизация больших областей порождает задачи огромной размерности. Поэтому использование таких методов, как МКИ и FDTD здесь заведомо неэффективно. Более того, часто оказывается неэффективным существенно более экономичный МОМ. В этом случае строгие методы электродинамики необходимо дополнить, так называемыми, асимптотическими методами: физической оптики (ФО), геометрической теории дифракции (ГТД) и т.д. Гибридные подходы, использующие ФО и ГТД, реализованы в системе FEKO.

Программа FEKO [1,2] предназначена для решения широкого круга задач, связанных с проектированием СВЧ устройств и антенн, рассеянием электромагнитных волн на сложных объектах, распространением радиоволн в городских условиях и т.д.

Главной особенностью программы FEKO, отличающей ее от других коммерческих программ электромагнитного проектирования, является удачное сочетание базового метода моментов (МОМ) [8], с приближенными аналитическими методами: методом физической оптики (МФО) [9,10] и однородной теории дифракции (ОТД) [9]. Такое сочетание позволяет преодолеть главный недостаток программ компьютерного моделирования высокочастотных структур: большие затраты ресурсов при моделировании объектов с размерами много большими длины волны. В результате появляется возможность решения таких задач, как рассеяние радиоволн на самолете или корабле и распространение радиоволн в городских условиях с хорошей точностью.

Остается важным вопрос, насколько точны результаты расчетов на электродинамическом уровне. Имеется ряд путей проверки точности расчета:

• сравнение с точными результатами, если они доступны • сравнение с другой программой, которая основана на другом методе вычисления • сравнение с измеренными результатами • правдоподобие, например отрицательные реальные входные полные сопротивления не существуют.

• Выполнение базовых физических законов, таких, как закон сохранения энер-гии, теорема взаимности и т.д.

В последнее время опыт СВЧ проектирования все больше обогащается и приводит к тому, что на многих этапах проектирования вывод из цикла экспериментальных работ не ухудшает конечный результат. Это означает, что точное моделирование приведет, в конце-концов, к полностью компьютизированному проектированию радиотехнических систем большой сложности.

Опыт внедрения САПР СВЧ показал, что лучшей программой для разработчика становится та, которую он лучше всего знает, быстрее осваивает. Жизнь описания программ соизмерима с жизнью очередной версии программы и сокращается до года. Поэтому, представляя эту книгу, мы отмечаем, что не вносим в неё теоретический материал, а ограничиваемся тщательным описанием особенностей программы и базовыми понятиями.

Сложная конфигурация радиолокационной системы и размеры вертолета, значительно большие длины волны, требует применения нескольких методов расчета антенной системы В настоящее время существует несколько книг, которые можно рассматривать в качестве пособий для пользователей САПР Microwave Office [4] и HFSS [5]. Необходимо иметь в виду, что описание программы, даже такой многосторонней, как FEKO, никоим образом не может рассматриваться как альтернатива стандартным курсам электродинамики и техники СВЧ, которые позволяют получить действительно глубокие знания по данному кругу вопросов. Наша задача состоит в том, чтобы, опираясь на эти дисциплины, познакомить читателя с вопросами, которые получают визуальное и ясное подтверждение в процессе проектирования и изучения программы. При этом пояснения физических основ процессов, основанные на достаточно сложных математических преобразованиях в книге практически отсутствует. Большинство результатов берется в качестве готовых выводов. По этой причине материал книги носит описательный характер. Мы надеемся, что данная книга будет удобным дополнением к уже имеющейся литературе по САПР СВЧ РЭА, которое окажется полезным для студентов радиотехнических специальностей и инженеров, специализирующихся в области проектирования широкого класса устройств СВЧ и антенн.

Работа над книгой распределилась следующим образом. Д.т.н. Банков С.Е. написал Введение, Разделы 3.1-3.5. Сбор и перевод подготовительных материалов выполнил к.т.н. Курушин А.А. Главы 2, 4-8 написаны авторами совместно. Авторы благодарят к.т.н. Давыдова А.Г., н.с. Папилова К., д.т.н.

Юханова Ю.В., к.т.н. Касьянова А.О., к.т.н. Кисель Н.Н. и др. сотрудников кафедры АУ ТРТИ (г. Таганрог) за большую помощь и обсуждение рукописи.

Отзывы просим направлять в адрес ЗАО «НПП «РОДНИК», по эл.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 32 |
 



Похожие работы:

«СПЕЦИАЛЬНОЕ ИЗДАНИЕ Международная Ассоциация Нобелевского движения Москва – 2013 год Альфред Нобель понял важность науки в развитии нашего мира. Мир, в котором мы живем сегодня, – в значительной степени творение людей, где наука – всюду. Современное общество настолько зависит от науки, что самой его основой является научный прогресс Бенгт Самуэльссон Сегодня мы вновь обращаемся к имени выдающегося ученого Альфреда Нобеля. Он написал завещание, принесшее ему мировое признание и обеспечившее...»

«БИБЛИОТЕЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ В НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ ТЕРРИТОРИИ Сборник научных трудов Новосибирск, 2001 ББК 78.38 Б59 Редакционная коллегия: кандидат педагогических наук Е.Б. Артемьева (отв. ред.), кандидат педагогических наук Г.Б. Паршукова Рецензенты: В.А. Лопатина, кандидат педагогических наук Н.И. Подкорытова Библиотечно-информационные ресурсы в научно-образоваБ59 тельном комплексе территории: Сб. науч. тр. / ГПНТБ СО РАН; Отв. ред. Е.Б. Артемьева. — Новосибирск, 2001. —...»

«ПРИНЯТО УТВЕРЖДАЮ на заседании МО учителей Директор МАОУ лицея №10 естественнонаучного цикла протокол №1 от 28.08.2013г. Г.Ф.Соколовский председатель МО 30 августа 2013 г. Е.Н. Ширшонкова Программа по географии 10 класс 34 часа Составилиа: учителя Ширшонкова Е.Н. Лукина Т.А. 2013 – 2014 учебный год Пояснительная записка: Предмет: География. Класс: 10 класс Количество часов: за год: 34 часов Программное обеспечение: Примерная программа основного общего образования по географии. базовый...»

«С. Й. Татаринов С. А. Федотов ШТЕТЛ БАХМУТ - ФЕНОМЕН ЕВРЕЙСКОГО НАРОДА В ДОНБАССЕ Историко-культурологический очерк лово 2013 84.4 (. ) 12 Научное издание ( в рамках проекта Актуальные вопросы истории науки, техники, промышленности, экономики, финансов и профтехобразования Донбасса) Утверждено в печать Ученым Советом Центра памятниковедения НАН Украины (протокол №2 от 14.02.2013 г.) Главный научный редактор ТИТОВА ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА, директор ЦП НАНУ и УООПИК, доцент, доктор философии, кандидат...»

«БЮЛЛЕТЕНЬ НОВЫХ ПОСТУПЛЕНИЙ за декабрь 2003 года Санкт-Петербург 2003 1 Составители: Отдел каталогизации Фундаментальной библиотеки СПбГПУ 2 В настоящий Бюллетень включены книги, поступившие во все отделы Фундаментальной библиотеки в декабре 2003 года. Бюллетень составлен на основе записей электронного каталога. Записи сделаны в формате RUSMARC с использованием программы Руслан. Материал расположен в систематическом порядке по отраслям знания, внутри разделов – в алфавите авторов и заглавий....»

«ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РЕГЛАМЕНТ МАЛОВИШЕРСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ 2011 г. 1 СОДЕРЖАНИЕ Введение 4 Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 11 1.1. Краткая характеристика 11 1.2. Виды разрешенного использования лесов 34 Глава 2. НОРМАТИВЫ, ПАРАМЕТРЫ И СРОКИ РАЗРЕШЕННОГО 42 ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕСОВ 2.1. Нормативы, параметры и сроки 42 разрешенного использования лесов при заготовке древесины 2.2. Нормативы, параметры и сроки разрешенного 72 использования лесов для заготовки живицы 2.3. Нормативы, параметры и...»

«Генеральная ассамблея A/19/11 Мадрид, июль 2011 г. Девятнадцатая сессия Язык оригинала: английский Кнджу (Республика Корея), 8-14 октября 2011 г. Пункт 11 предварительной повестки дня Доклад о ходе осуществления реформы в Организации (Белая книга) Процесс реформирования в целях повышения значимости ЮНВТО Белая Книга - официальный доклад или руководство, в котором поднимаются проблемные вопросы и предлагаются пути их решения. Белые книги используются в целях привлечения внимания читателей к...»

«ЖАЛЮЗИ-РОЛЛЕТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ Технические условия Издание официальное Москва Стандартинформ 2012 ГОСТ Р 52502–2012 Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ О техническом регулировании, а правила применения национальных стандартов Российской Федерации – ГОСТ Р 1.0–2004 Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения Сведения о стандарте 1 РАЗРАБОТАН Некоммерческим партнерством Ржевский...»

«Принят на заседании Ученого совета 04 апреля 2014г., протокол № 4 ОТЧЕТ О САМООБСЛЕДОВАНИИ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Ростов-на-Дону 2014 СОДЕРЖАНИЕ 1. Общие сведения об образовательной организации 1.1 Стратегическая цель и задачи Университета 3 1.2 Система управления 4 1.3 Планируемые результаты деятельности, определенные программой 11 развития 2. Образовательная деятельность 2.1...»

«Глава I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Статья 1. Законодательство о науке и государственной научно-технической политике Законодательство о науке и государственной научно-технической политике состоит из настоящего Федерального закона и принимаемых в соответствии с ним законов и иных нормативных...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.