شبیه سازی میدان رادیویی RF کامسول

 

شبیه سازی میدان رادیویی RF کامسول ماژول RF هزینه محاسباتی را برای ساختارهای تشدید متقارن محوری به حداقل می رساند. برای ساختارهای متقارن محوری دو بعدی که توسط یک پورت دایره ای برانگیخته می شوند، توابع میدان دور سه بعدی برای پس پردازش در دسترس هستند. یک طرح میدان دور موثر بیش از یک بدنه انقلابی از طرح دو بعدی است. این یک نمایش سه بعدی میدان دور واقع گرایانه تر است که از برهم نهی خطی شبیه سازی ها با حالت های مثبت و منفی ازیموتال به دست می آید. مهندسان می توانند اهداف شبیه سازی را برای این مدل های آنتن و تجزیه و تحلیل میدان پراکنده با حداقل منابع محاسباتی برآورده کنند.

آموزش کامسول شبیه سازی میدان رادیویی RF کامسول

 

توابع میدان دور چیست؟
بیایید با ایجاد تمایز بین متغیرهای میدان دور و توابع میدان دور شروع کنیم.

شبیه سازی میدان رادیویی RF کامسول 3

وقتی emw.normEfar را رسم می کنیم، متغیرهای میدان دور را تجسم می کنیم. نمودار پیش‌فرض تولید شده در یک مدل متقارن محوری دوبعدی، یک بدنه چرخشی ساده از الگوی میدان دور دو بعدی در امتداد محور تقارن است. این بدان معنی است که مانند هندسه، الگوی میدان دور سه بعدی نیز کاملاً متقارن محوری است. این طرح برای ارائه حس حداکثر بهره و جهت دهی کلی سازه کافی است. با این حال، در واقعیت، میدان دور سه بعدی متقارن محوری نیست. هنگامی که توسط حالت غالب TE11، که دارای یک میدان حالت غیرمتقارن است، برانگیخته می‌شویم، باید انتظار یک الگوی تابش غیرمتقارن را نیز داشته باشیم. اینجاست که کارکردهای میدان دور وارد عمل می شوند.

فرمول متقارن محوری دوبعدی در ماژول RF افزودنی به نرم افزار COMSOL Multiphysics، توابع میدان دور را برای یک نمودار میدان دور سه بعدی موثر (واقع بینانه تر) فراهم می کند. توابع میدان دور به عنوان برهم نهی خطی متوسط ​​حالت های مثبت و منفی ازیموتال ارزیابی می شوند (برای جزئیات بیشتر در مورد فرمول، راهنمای کاربر ماژول RF را ببینید).

آموزش comsol میدان RF کامسول

 

برای نشان دادن اینکه چقدر این ویژگی قدرتمند است، مدل آنتن لنز شاخ مخروطی را از گالری برنامه در نظر بگیرید. این یک مدل متقارن محوری دو بعدی است. در گذشته، اجرای این مدل یک نمودار الگوی تابش بر روی مقطع متقارن محوری دوبعدی ایجاد می کرد. این همچنین می تواند به صورت سه بعدی از طریق یک بدنه چرخشی حول محور تجسم شود. با این حال، اگر می‌خواهیم نمودار میدان دور سه‌بعدی کامل را به‌دست آوریم، باید مدل سه‌بعدی کامل را اجرا کنیم. تنظیمات رابط امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (emw) حاوی یک فیلد متنی برای شماره حالت ازیموتال m. پس از انجام برهم نهی دو شبیه سازی با اندازه یکسان برای اعداد حالت های مثبت و منفی، این مربوط به شاخص حالت اول میدان حالت در مرز پورت در یک مدل سه بعدی است. تنظیمات پورت باقیمانده در گره پورت 1 وارد می شود. گره های Port 1 و Far-Field Domain 1 را می توان با کلیک راست روی گره امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس در درخت مدل اضافه کرد.

شبیه سازی میدان رادیویی RF کامسول 2

در تنظیمات ویژگی Port، نوع پورت (به عنوان مثال، دایره ای) و نوع حالت (Transverse electric (TE) یا Transverse magnetic (TM) را نیز مشخص می کنیم. در مدل آنتن مخروطی شاخ، یک پورت تکی وجود دارد که با حالت TE1 یک موجبر دایره ای برانگیخته می شود. پورت روی یک مرز داخلی قرار دارد و بنابراین باید چک باکس Activate slit on interior port انتخاب شود. این به این دلیل است که برخلاف پورت های روی مرزهای خارجی، پورت های داخلی می توانند امواج را در یکی از دو جهت پرتاب کنند. یک فلش قرمز در مرز پورت ظاهر می شود تا به شما کمک کند جهت جریان برق را مشخص کنید. برای تغییر جهت، به سادگی روی دکمه Toggle Power Flow Direction کلیک می کنیم. هنگامی که پورت ها راه اندازی شدند، ما فقط باید یک ویژگی Far-Field Domain اضافه کنیم تا متغیرها و توابع داخلی به طور خودکار تولید شوند. ترسیم توابع میدان دور (2D و 3D) در پس پردازش است و میتوانید برای مطالعه مقاله در پست قبلی مش بندی (mesh) کامسول اقدام کنید.
الگوی تشعشع تولید شده به طور پیش فرض متغیر هنجار میدان دور را ترسیم می کند. این بدنه متقارن محوری مورد انقلاب است که قبلاً مورد بحث قرار گرفت. ما می‌توانیم الگوی تابش سه بعدی کامل‌تر را با رسم تابع هنجار میدان دور مشاهده کنیم. عبارات تابع میدان دور با کلیک کردن روی دکمه Replace Expression پیدا می شوند. پس از انجام این کار، پنجره ای ظاهر می شود که عبارات موجود را فهرست می کند. توابع میدان دور (موجود در زیر تعاریف > توابع) در یک دسته جداگانه از متغیرهای میدان دور (موجود در زیر امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس > میدان دور) قرار می گیرند تا اشتباه نشوند. علاوه بر این، توابع میدان دور دارای یک نام منحصر به فرد خواهند بود که بر اساس ورودی های تنظیمات فیزیک ایجاد می شود.

۱
۲
۳
۴
۵
میانگین امتیازات ۵ از ۵
از مجموع ۱ رای

دسته‌بندی نشده

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *