Fest3D는 도파관 및 Coaxial cavity 기술을 바탕으로 하기 때문에 모드 매칭 방식과 비교했을 때 복잡한 수동 전자파 구조에 대한 분석을 매우 짧은 시간 안에 높은 정확도로 해석할 수 있는 소프트웨어 입니다. 이 제품은 최적화와 공차 해석 등 수동 구성요소의 설계에 필요한 모든 기능을 제공합니다. 뿐만 아니라, Fest3D 합성 도구는 사용자 지정에 따라 대역 통과, 이중 모드 및 저역 통과 필터의 설계를 진행하는 데 사용될 수 있습니다.
Fest3D는 적분방정식 기법 기반의 Mom(Method of Moments)을 통해 효율적인 해석을 진행할 수 있습니다. 또한 임의 횡단면이 있는 복잡한 도파관의 모달 차트를 추출하기 위해 BI-RME(Boundary Integral-Resonant Mode Expansion) 기법을 사용합니다. 이러한 방법들의 효과적 조합으로 높은 정확도와 적은 컴퓨팅 리소스(CPU 시간 및 메모리 측면에서)를 사용하게 됩니다.
Fest3D는 CST Studio Suite®의 선택 사양이며, 독립된 제품으로도 판매됩니다.
Fest3D 해석 방법은 도파관의 접합들을 표현한 다중 모드의 등가 회로를 기반으로 합니다. 전체 회로의 각 요소는 최적의 사용 가능한 해석 방법으로 해석되어 효과적인 해석과 정확성을 보장합니다. 이를 바탕으로 Fest3D는 복잡한 수동 기기들에 대한 해석을 빠르게(몇 초 또는 몇 분) 진행해 볼 수 있습니다. 반면 범용적으로 사용되는 해석 소프트웨어(유한 요소 및 유한 차분 기법 기반)는 동일한 계산을 수행하는 데 몇 시간이 소요될 수 있습니다.
뿐만 아니라, 기존의 모드 매칭 기술과 달리 Fest3D에서 사용하는 전자기장 알고리즘은 컨버전스를 최소화함으로써 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다. 또한 Fest3D에 도입된 적분 방정식 기법을 통해 주파수만 따로 추출하여 계산할 수 있습니다. 따라서 기존의 모드 매칭 기법과 비교했을 때 필요한 주파수만 해석하여 빠른 결과를 얻어 낼 수 있습니다. 이러한 이점은 높은 정확도의 해석을 위해 많은 양의 전자기장 모드에 대한 분석이 필요할 때 더 확연히 드러납니다.
Fest3D로 해석할 수 있는 일부 구성요소는 다음과 같습니다.
- 필터(Comb-line, Inter-digital, waffle-iron, dual-mode, band-stop 등)
- 멀티플렉서(Diplexer, OMUX 등)
- 커플러
- 편광기
- OMT
Fest3D는 사용자 지정을 통해 여러 유형의 구성요소를 자동으로 설계할 수 있습니다. 최근에는 사용자가 이중 모드 필터, 대역 통과 필터, 저역 통과 필터 및 직사각형 Taper 구조 등도 합성할 수 있습니다.
합성 단계 동안에는 비전파 도파관 모드의 영향을 고려하기 위해 전파(full-wave) 시뮬레이션이 수행됩니다. 전파(full-wave) 시뮬레이션 방식과 경우에 따라 채택되는 특정 알고리즘을 통해 합성 프로세스는 최적화 작업 없이도 사용자 지정에 맞춰 매우 정확한 응답 특성을 제공합니다.
특정 구성요소의 자동 설계 생성 외에도 Fest3D에는 원하는 최종 응답을 얻기 위해 구성요소의 지오메트리 파라미터를 얻을 수 있는 최적화 도구가 있습니다. 여러 최적화 알고리즘(Simplex, Powell 및 Gradient)이 도구에 포함되어 있습니다. 언제든지 그래픽 사용자 인터페이스에서 최적화 진행 상황을 실시간으로 모니터링하는 것은 물론 중지하고, 재구성하고, 다시 시작할 수 있습니다.
Fest3D를 통해 사용자는 최종 설계의 감도 해석을 쉽게 수행할 수 있습니다. 수정할 지오메트리 파라미터를 설정하고, 각각의 편차를 따로 설정할 수 있습니다.
