Fest3D est un outil logiciel capable d'analyser des composants micro-ondes passifs complexes en se basant sur la technologie de cavité coaxiale et de guide d'ondes, avec des temps de calcul très faibles et une grande précision par rapport aux méthodes classiques de couplage de mode. Cette suite contient toutes les fonctionnalités requises pour la conception de composants passifs, telles que l'optimisation et l'analyse de tolérance. Par ailleurs, les outils de synthèse avancés de Fest3D peuvent servir à concevoir des filtres passe-bande, bimodes et passe-bas à partir des spécifications des utilisateurs.
Fest3D repose sur une technique d'équation intégrale efficacement résolue par la méthode des moments. De plus, la méthode BI-RME (Boundary Integral-Resonant Mode Expansion) est utilisée pour extraire le graphique modal des guides d'ondes complexes avec section transverse arbitraire. La combinaison efficace de ces méthodes assure un degré élevé de précision et permet de limiter les ressources de calcul requises (temps et mémoire du processeur).
Fest3D est un outil en option de CST Studio Suite®. Il est également disponible en tant que produit autonome.
La méthode d'analyse Fest3D est basée sur une représentation réseau des jonctions de guide d'ondes en équivalent multimode. Chaque élément du circuit complet est résolu à l'aide de la meilleure méthode disponible, garantissant ainsi efficacité et précision. S'appuyant sur cette base, Fest3D peut simuler des équipements passifs complexes en très peu de temps (quelques secondes au lieu de plusieurs minutes). Avec un logiciel général (basé sur des techniques de segmentation comme les éléments finis ou les différences finies), ces mêmes calculs peuvent prendre des heures.
De plus, contrairement aux techniques traditionnelles de couplage de mode, les algorithmes électromagnétiques utilisés dans Fest3D minimisent les problèmes de convergence relative et permettent d'obtenir des résultats fiables. En outre, la technique d'équation intégrale employée extrait une partie des calculs relatifs à la fréquence, ce qui se traduit par des temps de calcul très faibles par point de fréquence par rapport aux techniques standard de couplage de mode. Cet avantage prend tout son sens lorsqu'une précision élevée est requise et que de nombreux modes électromagnétiques sont nécessaires pour analyser le composant
Voici quelques composants parmi d'autres que Fest3D peut analyser :
- Filtres (en peigne, interdigitaux, ondulés, bimodes, coupe-bande, etc.)
- Multiplexeurs (diplexeurs, OMUX, etc.)
- Coupleurs
- Polariseurs
- OMT
Fest3D offre la possibilité de concevoir automatiquement plusieurs types de composants à partir des spécifications de l'utilisateur. À l'heure actuelle, l'utilisateur peut synthétiser les filtres bimodes, les filtres passe-bande, les filtres passe-bas et les sections transversales rectangulaires.
Pendant la phase de synthèse, les simulations en onde entière sont exécutées dans le but de prendre en compte l'impact des modes de guide d'ondes sans propagation. Grâce à cela et aux algorithmes particuliers utilisés dans chaque cas, le processus de synthèse fournit de très bonnes réponses tenant compte des spécifications de l'utilisateur, sans nécessiter d'étape de post-optimisation.
En plus de la génération automatique de la conception de certains composants, Fest3D dispose d'un outil d'optimisation pour affiner les paramètres géométriques du composant afin d'obtenir la réponse finale souhaitée. Plusieurs algorithmes d'optimisation sont inclus dans l'outil (simplexe, Powell et gradient). Il est possible de surveiller l'avancée de l'optimisation en temps réel, mais aussi de l'interrompre, de la reconfigurer et de la reprendre à partir de l'interface graphique utilisateur à tout moment.
Avec Fest3D, les utilisateurs peuvent facilement effectuer des analyses de sensibilité de la conception finale. Ils peuvent choisir les paramètres géométriques à modifier et définir la déviation de chacun séparément.
