Fest3D
Analyser les composants micro-ondes passifs complexes
Qu'est-ce que Fest3D ?
Fest3D est un outil logiciel permettant d'analyser des composants micro-ondes passifs complexes en se basant sur la technologie de guide d'ondes et de cavité coaxiale. Outre la rapidité, il offre une grande précision par rapport aux outils logiciels basés sur des techniques de segmentation complète. 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 de simulation électromagnétique (EM) 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 sections transverses arbitraires. 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 du package de simulation EM CST Studio Suite. Il est également disponible en tant que produit autonome.
Analyse et conception de filtres de radiofréquences avec Fest3D
- Méthode d'analyse
- Conception de filtres
Méthode d'analyse
La méthode d'analyse Fest3D utilise une représentation réseau des jonctions de guide d'ondes en équivalent multimode. Fest3D résout chaque élément du circuit complet à l'aide de la meilleure méthode disponible, garantissant ainsi efficacité et précision. Sur cette base, Fest3D peut simuler des équipements passifs complexes en très peu de temps (quelques secondes ou minutes). Un logiciel généraliste (basé sur des techniques de segmentation comme les éléments finis ou les différences finies) peut quant à lui prendre des heures pour simuler la même structure.
En outre, la technique d'équation intégrale employée extrait une partie des calculs relatifs à la fréquence, ce qui se traduit par un faible temps de calcul par point de fréquence. Les ingénieurs tirent parti de cet avantage, en particulier pour les exigences de haute précision, grâce à la prise en compte de nombreux modes électromagnétiques lors de l'analyse du composant.
Fest3D permet notamment d'analyser les composants suivants :
- Filtres (en peigne, interdigitaux, ondulés, bimodes, coupe-bande, etc.)
- Multiplexeurs (diplexeurs, OMUX, etc.)
- Réseaux d'alimentation
- Coupleurs et polariseurs
- OMT
Conception de filtres
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, il peut exécuter des simulations en onde entière pour prendre en compte l'impact des modes de guide d'ondes sans propagation. Grâce à cette approche, associée aux algorithmes particuliers utilisés dans chaque cas, le processus de synthèse fournit d'excellentes réponses par rapport aux spécifications de l'utilisateur, sans qu'une post-optimisation ne soit nécessaire.
Outre 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. Fest3D inclut divers algorithmes d'optimisation (simplexe, Powell et gradient). Les utilisateurs peuvent surveiller directement la progression de l'optimisation. Ils peuvent arrêter, reconfigurer et reprendre celle-ci à partir de l'interface utilisateur graphique à tout moment.
En outre, ils peuvent effectuer une analyse de sensibilité de la conception finale en choisissant le ou les paramètres géométriques à modifier et en définissant séparément la déviation de chacun.
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