cst的阵列天线可以使用频域求解器,但由于阵列较大,一般直接求解比较吃力。domain decomposition method (ddm)是将计算域进行分解,然后并行计算多个计算领域,这样可以充分利用多核计算机,提高计算效率。尤其是天线阵列,因为结构经常是周期性质的,所以ddm计算天线阵列的效率提升尤其明显。ddm适合内存没那么高的单一工作站,计算大型的模型。如果条件允许,mpi也适合这种计算情形。
这期我们看一下自带案例,天线阵列任务生成的天线阵列,然后查看ddm的设置:
该案例已生成天线阵列任务,双击array可查看天线阵列任务设置:
可见是个8x8的 octagon八边形分布,激励是均匀的全激励:
full array是三维任务,f频域求解器:
频率范围:
启用ddm是在f-solver界面,特殊设置中。下方还有个domains用来查看ddm的分解领域:
solver type选择领域就可以了:
由于模型是天线阵列任务生成的,名字都是自动安排好的:
所以domain领域查看中,自动根据结构名称可以分区,这个分区就是下图中粉色领域:
这里是按真空中一个波长定义领域最大尺寸,就是下图中的橙色区域;ddm会根据结构和端口位置自动调整,计算优先级没有粉色区域高。
repetitions这里我们可以见到所有的领域分解(domains),分粉色和橙色两种。粉色是重复结构的领域,橙色是分解计算域的基本领域(base decomposition),都是领域。点击某个领域编号就会自带显示蓝色方块标注,有些领域比较独特,比如有空气的特殊部位:
有的领域是重复的,比如30号天线(选中变蓝):
这些重复的天线(depedent)都是参考到reference领域(这里是编号31),所以下面这些绿色方块都是复制蓝色方块的结果,提高计算效率:
查看设置后,开始仿真,175万网格,11个频点,笔记本只需十分钟,因为2022版本中ddm性能全面增强。
查看同时激励的远场:
同时激励的f参数:
其他ddm案例
验证案例1:ddm效率比频域直接求解效率快几倍,天线远场增益和辐射效率计算一致:
验证案例2:ddm效率和时域同时激励求解效率的对比,注意td激励和fd采样,远场增益计算一致:
验证案例3:ddm效率比频域直接求解效率快几倍,天线远场增益计算一致:
(内容、图片来源:cst仿真专家之路公众号,侵删)
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