CST仿真圓極化貼片天線陣列(1/2)
陣列天線可以使用頻域求解器,但由于陣列較大,一般直接求解比較吃力。Domain Decomposition Method (DDM)是將計(jì)算域進(jìn)行分解,然后并行計(jì)算多個(gè)計(jì)算領(lǐng)域,這樣可以充分利用多核計(jì)算機(jī),提高計(jì)算效率。尤其是天線陣列,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)經(jīng)常是周期性質(zhì)的,所以DDM計(jì)算天線陣列的效率提升尤其明顯。DDM適合內(nèi)存沒那么高的單一工作站,計(jì)算大型的模型。如果條件允許,MPI也適合這種計(jì)算情形。
這期我們看一下自帶案例,天線陣列任務(wù)生成的天線陣列,然后查看DDM的設(shè)置:
該案例已生成天線陣列任務(wù),雙擊Array可查看天線陣列任務(wù)設(shè)置:
可見是個(gè)8x8的 Octagon八邊形分布,激勵(lì)是均勻的全激勵(lì):
Full Array是三維任務(wù),F(xiàn)頻域求解器:
頻率范圍:
啟用DDM是在F-solver界面,特殊設(shè)置中。下方還有個(gè)Domains用來查看DDM的分解領(lǐng)域:
Solver type選擇領(lǐng)域就可以了:
由于模型是天線陣列任務(wù)生成的,名字都是自動(dòng)安排好的:
所以Domain領(lǐng)域查看中,自動(dòng)根據(jù)結(jié)構(gòu)名稱可以分區(qū),這個(gè)分區(qū)就是下圖中粉色領(lǐng)域:
這里是按真空中一個(gè)波長定義領(lǐng)域最大尺寸,就是下圖中的橙色區(qū)域;DDM會(huì)根據(jù)結(jié)構(gòu)和端口位置自動(dòng)調(diào)整,計(jì)算優(yōu)先級(jí)沒有粉色區(qū)域高。
Repetitions這里我們可以見到所有的領(lǐng)域分解(domains),分粉色和橙色兩種。粉色是重復(fù)結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域,橙色是分解計(jì)算域的基本領(lǐng)域(base decomposition),都是領(lǐng)域。點(diǎn)擊某個(gè)領(lǐng)域編號(hào)就會(huì)自帶顯示藍(lán)色方塊標(biāo)注,有些領(lǐng)域比較獨(dú)特,比如有空氣的特殊部位:
有的領(lǐng)域是重復(fù)的,比如30號(hào)天線(選中變藍(lán)):
這些重復(fù)的天線(Depedent)都是參考到Reference領(lǐng)域(這里是編號(hào)31),所以下面這些綠色方塊都是復(fù)制藍(lán)色方塊的結(jié)果,提高計(jì)算效率:
查看設(shè)置后,開始仿真,175萬網(wǎng)格,11個(gè)頻點(diǎn),筆記本只需十分鐘,因?yàn)?022版本中DDM性能全面增強(qiáng)。
查看同時(shí)激勵(lì)的遠(yuǎn)場:
同時(shí)激勵(lì)的F參數(shù):
其他DDM案例
驗(yàn)證案例1:DDM效率比頻域直接求解效率快幾倍,天線遠(yuǎn)場增益和輻射效率計(jì)算一致:
驗(yàn)證案例2:DDM效率和時(shí)域同時(shí)激勵(lì)求解效率的對(duì)比,注意TD激勵(lì)和FD采樣,遠(yuǎn)場增益計(jì)算一致:
驗(yàn)證案例3:DDM效率比頻域直接求解效率快幾倍,天線遠(yuǎn)場增益計(jì)算一致:
演示視頻:
小結(jié):
1. DDM領(lǐng)域分解是頻域求解器F-solver的特殊設(shè)置,適合大型的周期結(jié)構(gòu),DDM支持網(wǎng)格自適應(yīng)并推薦使用。
2. 重復(fù)結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域自動(dòng)分區(qū)是根據(jù)名稱,計(jì)算域的領(lǐng)域自動(dòng)分區(qū)是根據(jù)波長、結(jié)構(gòu)和端口,都是自動(dòng)劃分好的,領(lǐng)域之間有數(shù)據(jù)交換。
3. 仍然推薦用戶手動(dòng)查看分區(qū)。手動(dòng)修改分區(qū)也允許,細(xì)小分區(qū)可減少內(nèi)存使用峰值,但增加仿真時(shí)間。
4. 參考達(dá)索原文QA00000068271:
https://support.3ds.com/knowledge-base/?q=QA00000068271
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