ANSYS Savant.

Аватар пользователя Evgeny Butorov
1 1473

 

 

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

 

 

Для Вашего удобства, данная  статья предложена в прикреплённом файле.

ВложениеРазмер
Иконка PDF ansys_savant.pdf332.75 КБ

Комментарии

Аватар пользователя Evgeny Butorov

В статье кратко изложены методики расчёта заложенные в программу ANSYS Savant, а также возможности этого продукта.

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии