Modélisation des systèmes électromagnétiques

Grâce à l'infrastructure d'assemblage et de modélisation des systèmes (System Assembly and Modeling, SAM), CST Studio Suite® fournit un environnement qui simplifie la gestion des projets de simulation. Il facilite ainsi la construction intuitive de systèmes électromagnétiques (EM) et la gestion de flux de simulation complexes à l'aide de la modélisation schématique. L'infrastructure SAM permet d'analyser et d'optimiser un appareil complet, par exemple pour la communication sans fil, qui comprend plusieurs composants individuels. Ceux-ci sont décrits par des quantités physiques pertinentes, comme les courants, les champs ou les paramètres S. L'infrastructure SAM permet d'utiliser la technologie de solveur la plus efficace pour chaque composant.

Exemple : simulation d'une antenne de réflecteur

Au lieu d'exécuter des simulations de l'ensemble du système, nous fractionnons la simulation en plus petites pièces, car cette approche est beaucoup plus facile à mettre en œuvre. Cela nous permet d'optimiser chaque pièce séparément à l'aide de la meilleure technologie de solveur pour chaque simulation, mais aussi d'exécuter des simulations plus petites et plus rapides. Ainsi, le temps total utilisé pour ces pièces est plus court que pour un modèle unique mais très volumineux. L'optimisation du système complet est également plus efficace.

L'infrastructure SAM est parfaitement adaptée à ce type de simulation, car elle fournit un mécanisme de retour d'information d'une simulation à une autre. Ainsi, il est possible de configurer et d'exécuter chaque simulation en copiant automatiquement les résultats requis dans la suivante. Par exemple, il est possible de simuler et d'optimiser le modèle de transducteur orthomode avec le solveur de domaine fréquentiel dans un premier temps, puis de transmettre les résultats des paramètres S à la simulation de l'antenne cornet et du châssis, où ils peuvent être utilisés pour appliquer les signaux d'alimentation corrects à l'antenne.

L'antenne cornet elle-même peut être simulée avec le solveur transitoire, qui convient mieux à ce type d'application. Enfin, le champ éloigné de l'antenne cornet peut être inséré comme source d'excitation dans la simulation de l'antenne de réflecteur, laquelle peut être résolue avec la méthode MLFMM du solveur d'équations intégrales ou avec le solveur asymptotique.

Comparaison des technologies de simulation électromagnétique

L'infrastructure SAM aide les utilisateurs à comparer les résultats de différents solveurs ou configurations de modèle dans un même projet de simulation, et se charge automatiquement du post-traitement.

Prise en charge de la simulation multiphysique

SAM facilite la configuration d'une séquence liée d'exécutions de solveur dans le cadre de simulations hybrides et multiphysiques. Par exemple, nous commençons par une simulation EM pour calculer les pertes électriques. Nous simulons ensuite les effets thermiques résultant de la puissance dissipée. Nous prévoyons la déformation causée par ces effets thermiques à l'aide d'une analyse structurelle. Enfin, nous effectuons une analyse EM pour déterminer la désyntonisation. Cette combinaison de plusieurs niveaux de simulation contribue à limiter les efforts de calcul requis pour analyser avec précision un modèle complexe.