ANSYS Savant.

ANSYS Savant.

Использование моделей антенн для совместного моделирования с электрически-большими объектами.

Savant представляет собой программу для высокоэффективного электромагнитного моделирования антенн расположенных на электрически-больших объектах. Метод SBR (Shooting and Bouncing Rays) используемый в Savant позволяет точно и эффективно решать задачи рассеяния для антенн, расположенных на объектах, составляющих тысячи длин волн т.е. тех задач решение которых проблематично посредством полноволновыми решателями.

Поля в зоне Фраунгофера
Поля в зоне Френеля
Связь между антеннами

Объекты могут оказывать сильное влияние на характеристики установленных на них антенн. Savant это программа электромагнитного моделирования, использующая асимптотические методы позволяющие быстро и точно рассчитать характеристики антенн установленных на объекты составляющие сотни и тысячи длин волн.

Savant позволяет вычислять поля в дальней и ближней зоне, а также связь между двумя антеннами находящихся на электрически-большом объекте.

В качестве асимптотического метода используется метод SBR, что позволяет использовать умеренные вычислительные ресурсы. Результаты отдельно анализируемых антенн посредством полноволновых 3D решателей могут быть использованы в Savant для повышения точности результатов.

Интуитивно понятный рабочий процесс

Доступный интерфейс Savant обеспечивает логичный и понятный подход к решению задачи начиная от импорта модели до вывода результатов анализа. Настройки моделирования реализованы в наглядном графическом дереве проекта. После завершения вычислений, все результаты доступны в соответствующей ветке дерева, что даёт возможность пользователю быстро получить к ним доступ. Визуализация результатов может быть представлена в любом удобном виде (3D графики, 2D, в полярных и декартовых координатах и т.д.) Также интерфейс Savant, для лучшего понимания или интерпретации результатов, позволяет накладывать вычисленные диаграммы направленности на исследуемую модель.

Реалистичные модели платформ и применяемых материалов.

Элементы ФАР под многослойным обтекателем

Savant использует детализированные 3D CAD модели платформ. Поверхности 3D меделей могут быть представлены как сочетание металлов, поглотителей и слоистых материалов. Savant поддерживает множество форматов, в том числе фасеточные модели и IGES модели. С помощью интерфейса пользователь может создавать из нескольких моделей одну сложную.

Визуализация лучей трассировки (Технология VRT)

Технология Visual Ray Trace

Технология Visual Ray Trace (VRT) представляет информацию в удобной форме о распространении лучей от излучателя, причинах появления максимумом и минимумов диаграммы направленности, участках затенения и плотности пучка лучей в заданном телесном угле.

Гибридное моделирование

Результаты для отдельной антенны полученные в полноволновых 3D решателях (например ANSYS HFSS) могут быть использованы в качестве источника возбуждения в Savant. Интеграция Savant с популярными коммерческими полноволновыми электромагнитными решателями обеспечивает импорт сложных моделей антенн, рассчитанных отдельно как в частотной, так и во временной области с использованием объемной или поверхностной технологии построения сетки.

Таким образом, данная интеграция позволяет быстро и точно рассчитывать сложные антенны совместно с полноразмерными моделями летательных аппаратов, кораблей, зданий и т.д.

Среда разработки Savant обеспечивает эффективную работу над проектом

Эффективное моделирование

Savant оптимизирован для параллельной работы на многоядерных процессорах, таким образом, что обеспечивается почти линейное ускорение с каждым дополнительным ядром. При использовании дополнительной лицензий ANSYS Savant HPC пользователь получает возможность использовать графические ускорители (GPU) на одном или нескольких NVIDIA графических адаптерах. Такой подход к решению задачи позволит уменьшит время анализа в 100 и более раз на одной рабочей станции. Кроме того, лицензии ANSYS Savant HPC позволят использовать технологию MPI, тем самым открывая доступ к вычислительным ресурсам других компьютеров или кластеров.

Импорт в Savant моделей антенн и эквивалентных источников тока из ANSYS HFSS.

Savant. Перечень возможностей.

Вычисления:

Диаграммы направленности на электрически-больших объектах

Развязку между приёмной и передающей антеннами.

Пространственное распределение E и H полей в зоне Френеля.

Падающие, рассеиваемые и суммарные поля.

Продуманный графический интерфейс для настройки, запуска анализа и интерпретации результатов.
Расширенные возможности построения графиков в декартовых и полярных координатах с воможностью наложения их на CAD геометрию.
Обширная документация Help.
Поддержка многоядерных параллельных вычислений.
Savant является единственном коммерческой программой использующим метод SBR, включающим модель волн соскальзывания, что очень важно для получения точных результатов в области затенения на объектах с криволинейной поверхностью.
Используется физическая теория дифракции (Physical Theory of Diﬀraction-PTD) для коррекции токов на рёбрах объектов полученных с помощью уравнений физической оптики (PO).
Применение моделей однородной теории дифракции (Uniform Theory of Diﬀraction UTD) для дифракции на рёбрах освещённой стороны объекта позволяет получить очень точные вычисления для затенённой области.
Возможность использования коррекционного коэффициента отклонения для криволинейных поверхностей в фасетированных CAD и IGES моделей.
Доступно использование графических ускорителей GPU.
Визуализация трассировочных лучей для лучшего понимания взаимодействия лучей с электрически-большим объектом. Доступна фильтрация по номеру отражения и типу луча для заданных точек в ближней и дальней зон.
Импорт 3D CAD моделей для задания электрически-больших объектов или окружающей среды.
Поддержка различных CAD-форматов: IGES, ACAD Facet, STL (формат стереолитографии), Gmsh и т.д.
Поддержка “установки” нескольких антенн на объекте используя вычисленные диаграммы направленности или распределения токов.
Гибридное моделирование. Использование результатов моделирования антенн полученных в 3D полноволновых решателях (например, ANSYS HFSS) в Savant.
Библиотека параметризованных молей антенн, включающая наиболее часто используемые типы: монополь, диполь, рамочная антенна, рупор, щелевая антенна и т.д.
Поддержка представления антенн в виде диаграмм направленности или источников тока. Представление в виде источника тока необходима, когда антенна располагается электрически-близко к платформе.
Возможность задания и проведения анализа антенных решёток (АР). АР может быть задана через форму решётки, шаг, тип элементарной ячейки, угол отклонения луча и уровень боковых лепестков, регулируемый амплитудным распределением.
Графический интерфейс пользователя позволяет в интерактивном режиме задавать расположение антенн на платформе.
Широкополосные и узкополосные антенны.
Модели многослойных материалов для радиопрозрачных материалов, используемых в качестве, например, обтекателей.
Функция умной нормировки мощности (Smart power normalization).
Функция динамического зонирования (Dynamic zoning feature) для ускорения вычислений проектов, включающих множество источников тока