RDSim - программа полного трехмерного электромагнитного моделирования.

Для выполнения точного расчета антенной и волноводной техники в программе используются расширенные численные методы электромагнитного анализа, а именно метод моментов MoM, многоуровневый мультипольный метод MLFMM и иные высокочастотные алгоритмы. Программа представляет собой кросс-платформу решения сложных задач электродинамики.

Сферы применения:

Военная связь
Аэрокосмическая техника
Автомобильные радары
Приложения 5G
Интернет вещей
Мобильные устройства
Биомедицинские технологии

Ключевые возможности

Моделирование антенн: проволочные, микрополосковые, рупорные, зеркальные, конформные, антенные решетки
Размещение антенн: усовершенствованный быстрый алгоритм выполняет размещение антенн на больших объектах (самолетах, вертолетах, кораблях, танках, автомобилях)
ЭПР: анализ различных задач рассеяния, таких как стелс-проектирование и анализ характеристик рассеяния
Обтекатели: точный анализ многослойных обтекателей
Микроволновые устройства: анализ электромагнитных характеристик печатных плат, фильтров, СВЧ линий передачи и делителей мощности
Специальные материалы: частотно-селективные поверхности (FSS), периодические структуры, анизотропные материалы, метаматериалы

Моделирование и настройки

Библиотека материалов: диэлектрики, металлы, многослойный тонкий диэлектрик, импедансная поверхность, композитные материалы, толстослойное покрытие, частотно-зависимые материалы, анизотропные материалы
Источники возбуждения: плоская волна, волноводный порт, порт подключения, краевой порт, источник дальнего поля, источник ближнего поля, источник наведенного тока, электрический/магнитный диполь

Валидация модели и постобработка

Различные форматы вывода: ближнее поле, дальнее поле, ЭПР, токи, импеданс, S-параметры, коэффициент стоячей волны (SWR) , коэффициент полезного действия, коэффициент эллиптичности
Параметры отображения: 2D-график, динамический ток, таблица данных, график интенсивности, контурная диаграмма, 3D сферические координаты, диаграмма Смита, свипирование параметров, расчет графика, iSAR изображения

Методы решения

В программе RDSim разработаны комплексные методы решения электромагнитных задач в частотной области на основе MoM , MLFMM, SBR+ и анализ характеристических мод.

SBR+

MoM

MLFMM

CMA

Метод моментов (MoM)

Данный метод используется в задачах, связанных с изменением электромагнитного поля во времени по гармоническому закону. При этом используется усовершенствованный MoM, в том числе, для задач излучения, рассеяния и распространения волн в объектах, состоящих из композитных металлических материалов.


Частота: 12 ГГц - 14.8 ГГц
Сплошная линия: расчет в RDSim
Пунктирная линия: результаты измерений

Частота: 90 ГГц – 98 ГГц
Сплошная линия: расчет в RDSim
Пунктирная линия: результаты измерений

Многоуровневый мультипольный метод (MLFMM)

В RDSim используется улучшенный метод MLFMM с двойной стабильностью, поскольку это быстрый алгоритм, обеспечивающий высокую сходимость и значительно повышающий эффективность итеративного решения. Данный метод обладает низким потреблением ресурсов при вычислении до 100 млн ячеек сетки, поэтому подходит для стелс-проектирования и анализа ЭПР больших объектов.

Бистатическая ЭПР
Частота: 2,5 ГГц      Размеры: 15×13×5 м
Меш: 189W              Память: 20.84 Гб
Время: 0,16 ч            CPU:56 ядер
Синий: расчет в RDSim    
Красный: результаты моделирования в ПО мировых производителей

Моностатическая ЭПР
Меш:19W
Отклонение в точности (@-40дБсм):
VV 0.24 дБ  HH 0.42 дБ
Синий: расчет в RDSim
Красный: результаты моделирования в ПО мировых производителей

Метод характеристических мод (CMA)

При проектировании и оптимизации антенн методом CMA используется передовая технология расчета характеристических мод сложных электромагнитных структур, предназначенная для анализа собственных мод антенн с произвольными гибридными конструкциями типа металл-диэлектрик. Уникальная технология определения характеристических мод субструктур используется для вычисления внутренних мод антенн в сложной электромагнитной обстановке с учетом электромагнитной связи антенн с окружающей средой.

Антенны нестандартной конструкции (носимые антенны)
Анализ характеристических мод (MIMO)
Низкочастотные антенны (антенны георадаров и подводных лодок)
Электрически большие антенны (авиационные антенны)
Сложная электромагнитная обстановка

Проектирование МИМО антенны


Шаг 1: Создание плоской металлической конструкции
Шаг 2: CMA анализ – развертка по частоте
Шаг 3: Анализ основных мод
Шаг 4: Установка портов, соответствующих местам расположения модовых токов

Моделирование эффективной поверхности рассеяния (ЭПР)

Используемый в RDSim быстрый алгоритм  эффективно выполняет вычисления при миллионном количестве ячеек объемной и поверхностной сетки и особенно хорошо подходит для расчета ЭПР неоднородных сред, тонких диэлектриков и анизотропных материалов.

RCS_90

Пользовательский отчет

Автоматический генератор отчетов позволяет по одному щелчку создать полный отчет о проекте, содержащий все данные от обзора проекта до результатов расчета с пользовательскими настройками. Возможность экспорта отчета в форматах PDF, word и  LINK помогает обмениваться данными проекта.


Облачная платформа

Облачная платформа позволяет выполнить онлайн-моделирование с поддержкой синхронизации и передачи данных. Это позволяет командам разработчиков создавать совместные проекты онлайн, распределять работу и обмениваться результатами.


Высокопроизводительные вычисления (HPC)

Для электромагнитного моделирования в RDSim реализованы сверхвысокоскоростные облачные вычисления на основе технологии HPC. Решатель способен параллельно управлять тысячами ядер, что позволяет выполнить эффективное моделирование крупномасштабных моделей.