A
Empire是一款公认的世界最快的通用3D电磁场仿真软件,是由德国电磁软件及咨询服务供应商IMST公司研发,它基于强大的时域有限差分方法(FDTD),该方法已经成为了射频(RF)器件和天线设计领域的一个工业标准。独一无二的自适应“按需完成”(on-the-fly)代码生成机制,结合智能多级时间步(SMTS)技术,使得EMPIRE拥有世界上最快速的三维电磁仿真引擎,覆盖了微波RF设计的所有3D场仿真领域。一次仿真计算就可以生成用户定义频段内的散射参数、辐射方向图和电磁场场值图。
EMPIRE的应用范围从分析平面结构、互连和多端口多层封装,到波导、天线和电磁兼容(EMC)问题。因此EMPIRE覆盖了微波/RF设计的所有3D场仿真领域。EMPIRE仿真器不仅覆盖了微波工程领域许多不同的任务,而且非常高效。它基于时域有限差分(FDTD)方法,该方法优于其他方法,特别是针对3D大规模问题(FDTD需要最少的内存、一次仿真获得整个频率范围响应)的时候,EMPIRE非常精确,并且简单,因为它直接求解Maxwell方程组。
同时,EMPIRE设计环境功能非常强大,既能够方便的进行各种电磁物理模型的建模,也支持导入导出2D (AutoCAD, gerber等)和3D (STL等)模型文件,可以很容易地设置变量建立参数化的结构模型;EMPIRE控制单元可以指导用户一步步地进行批处理和后处理。
3D电磁仿真的前处理,计算仿真和后处理都在EMPIRE统一设计环境下进行。EMPIRE内核是针对现代计算机系统的全内存带宽使用作过速度优化的。精确的结果只需要很少的内存开销和仿真时间就可获得,同时,计算结果显示和动画功能可提供关于电磁波现象的物理洞察。
主要特点
主要特点
公认最快速的FDTD计算引擎
由于采用单指令集多数据流(SIMD)和智能多级时间步(SMTS)技术,在占用很少资源的同时,计算速度比普通FDTD算法快10-15倍,比其他算法的速度快50-100倍,处理大型、复杂问题得心应手。
特有的层概念
多层结构的建模在EMPIRE中实现起来非常的方便。我们可以按照逻辑、结构、材料、功能等随意地划分不同的层,在层中建立的模型自动继承所属层的属性,例如层厚度、材料、优先级、颜色、锁定等,省去了层内单元的繁琐操作,同时也便于模型的管理和检查。
方便的优先级设定
通过层属性或单元属性中优先级的设定,我们可以方便地完成不同层或不同单元结构相交情况的模型建立,如过孔、嵌入式结构等,省去布尔运算的繁琐操作,并为优化提供快捷的设置。
快捷的模型参数化
模型建立时,可以根据需求将结构的某些几何参数甚至平移参数或物理参数等设置为变量,EMPIRE会自动提示输入变量变化范围、步长,并生成变量滑动条,拉动滑动条就可以方便直观的改变模型的结构尺寸,方便我们进行参数化分析和使用优化器进行优化操作。
任意参数优化
可以实现任意几何、物理变量的优化。多目标同时优化时可以设置加权,从而指定优化目标的优先等级,以此来决定对最终结果的影响强弱。
独有的连通性检查
无需调用其它软件,便能方便快速的完成多层互连结构的连通性。
通用的模型导入功能
能够导入导出几种2D标准格式(dxf, gds, gerber,..),通过层设置,能够快速的生成3D结构。导入导出3D STL格式文件,实现模型导入的参数化,方便二次修改。并提供模型修复功能。
丰富的库支持
EMPIRE提供了常用的材料库、端口库和激励库,方便我们在设计时根据需求调用,极大的简化了建模。
谐振预估功能
在不降低计算精度的前提下,大幅度加速谐振结构计算结果的收敛,极大的减少仿真时间。
自适应工具条
根据用户的操作,自适应的将可执行的后续操作按钮显示出来,供用户选择.
远程并行计算
远程并行计算控制功能,允许动态地选择闲置资源加速计算进度。支持集群计算。
直观的结果显示
计算所得的结果可以通过2D, 3D图形进行显示,还可以得到时域内场的动态变化输出,易于对物理现象的直观理解,并且可以随时监控计算状态。
其它特点
· 1) 易用的结构编辑,快速建立模型
· 2) 2D和3D数据的导入,导出和修改
· 3) 自动和用户控制的网格生成以及快速3D网格视图
· 4) 几何参数化和物理特性参数化
· 5) 各种馈线和端口定义组成的单元库
B
意大利IDS公司,基于30多年的电磁工程咨询服务经验,与ESA一起,联合EADS、NLR、CNES、Saab、LEMA/EPL、都灵理工大学等开发的天线设计平台软件。
产品简介(总体简介,模块构成和各模块功能简介,不超过1000字,经典插图分部在文字中)
纵览市场上数量众多的EDA工具,我们都不得不承认一个事实:再多一两个类似的电磁仿真器,也不会多出些什么意义。
ADF(Antenna Design Framework)不一样,它是在与ESA的合作项目中设计出来的。ADF是设计者为设计者开发的天线设计平台,面向天线设计者和总体设计者,集成了从单天线设计仿真、阵列天线设计仿真,直到天线安装到卫星、飞机、舰船或车辆等载体上的性能验证(天线安装到载体之后,载体对天线性能的影响以及天线之间的耦合问题、RFC等等)的完整流程。
ADF基于业界最新的方法,具有概念设计阶段的快速原型设计方法,以及多种全波、高频和混合电磁方法(MoM/MLFMM/MLSFX3D/MR-S、PO/PTD/ITD、GTD/UTD等)。
ADF是一个虚拟实验平台,能够运行多种天线设计工具;同时,能够保持对数据的跟踪,达成标准化的数据接口,并为众多的工具提供一个高级图形用户接口(GUI)。
ADF数据导航器以图标形式表示设计单元,组织成为一个目录树形式,通过鼠标选择和点击执行,可以操作各种建模仿真功能。导航器背后还有多个层,来提供所有功能,将它们结合在一个有机系统中,支持各种各样电磁场建模仿真工具。
系统能记忆先前的数据和分析,因此很容易从设计过程中的一个死节点返回过去;或者在优化设计时找回先前的配置,然后将之更新为不同的方案。
特点
1. ADF是一个平台软件,集成了从单天线、到阵列天线、再到天线布局的工程流程和设计分析工具;
2. ADF集成了阵列天线设计综合、快速大型阵列全波分析、阵列优化等一套完整的阵列设计流程和工具;
3. 总体设计人员�%Btom:0.0000pt;margin-left:0.0000pt;mso-pagination:widow-orphan;line-height:18.0000pt;">ADF参与设计内容
图片
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1
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HERMES(赫尔墨斯)
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为EVA (Extra Vehicular Activities)项目分析Hermes 与Space Suite之间的UHF链路
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2
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ITALSAT-F2
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NAHUEL
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整个卫星的RFC 分析
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5
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SICRAL-1
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RE (辐射发射) 和 RS (辐射敏感度) 风险控制
内部和表面充电分析 风险控制
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C
1.1产品开发背景
IDS公司拥有最高级别的军方资质证书,参与欧洲多款战机的改型项目和无人机的隐身设计项目,并且参与了北约自动目标识别库项目。在这些项目的实施过程中,IDS公司根据项目需求开发不仅具有RCS和IR计算能力的电磁代码,同时开发了具有成像功能、旋转部件调制特性及战术性能评估的代码。VIRAF软件是在这些代码的基础上,结合专业的数据库管理软件,形成的气动、电磁、红外协同仿真平台。
1.2产品介绍
· · 航空平台目标特性管理定制仿真环境
· · 有效支持隐身设计项目的整个项目周期,从而降低项目失败的风险,节省时间和成本
· · 支持从部件级到平台级的目标RCS和红外特性评估
· · 软件所有预测工具都经过测试设备和文献数据的验证,这些验证案例主要来自于航空领域
· · 一系列的工具组成集成仿真平台管理和协调项目流程,从CAD模型到作战性能的评估
· · 与大多数通用商业软件存在接口,这些接口主要由几种数据交换格式来实现(CATIA, FLUENT, NASTRAN, iges, stl, dgn, dxf)
%0pt;mso-pagination:widow-orphan;line-height:18.0000pt;mso-list:l1 level1 lfo2;">· · 多次反射、腔体(进口、出口)和棱边(机翼)、缝隙(舱门): 考虑来自不同结构部件的散射和绕射贡献。
· · 进气道整体(包含腔体、管道、转子、定子、叶片、铰接等):考虑来自不同结构部件的散射和绕射贡献。
· · 电磁和空气动力学性能的综合分析:VIRAF能够重现三角翼飞行器的空气动力学特征(机翼前缘的气流分离特性),实现空气动力学特征与RCS联合分析和优化。
· · 天线、天线罩和FSS的RCS
· · JEM(喷气引擎调制)和旋叶调制分析:在JEM分析中,可以仿真可能对现象产生影响的所有部件:包括引擎进气道结构、定子叶片、燃烧室等等
· · 飞机机身用基本GAP CRACK模型
· · 雷达设备库和探测概率,探测�%Blfo3;">2. 目标特性识别研究所
3. 航空发动机主机所
4. 航天主机所
5. 电子部所
经典案例
模型细节
本例中,飞机携带武器(导弹、炸弹等),计算全机RCS,并进行主要散射中心识别,然后对其进行缩减,并评估了对作战效能的提升。
成像分析
热点识别
红外分析