Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

--- cst_extra [2020/07/06 08:40]
potapoff
+++ cst_extra [2023/08/29 15:04] (текущий)
potapoff
@@ Строка 8: / Строка 8: @@
+----
+=== Страница курса Вычислительная нанофотоника МФТИ 2020-2021 ===
+[[https://mipt.ru/science/labs/radiophotonics/obuchenie/vychislitelnaya-nanofotonika.php|{{:cst_extra:clip210313-143022.png?300}}]]
+Лектор: Филонов Дмитрий Сергеевич
+Курс рассчитан на два семестра и состоит из трех ключевых этапов:
+этап – Базовые навыки
+- Изучение методов работы с рабочей областью, особенности построения фигур
+- Базовые навыки моделирования
+- Дискретизация счетной области
+- Элементы активного излучения
+- Методы задачи дисперсии материала
+- Граничные условия: открытые, периодические и т.п.
+- Методы оптимизации геометрии по целевым функциям
+этап – проверка известной базы, классические задачи
+- Распространение электромагнитной волны в волноводе, профиль поля
+- Излечение диполя и его диаграмма направленности
+- Диэлектрические резонаторы и их спектры рассеяния
+- Задача поиска собственных мод открытого резонатора
+- Нелинейный отклик и генерация кратных гармоник
+этап – знакомство с современными научными результатами и работа по НИР
+- Проверка опубликованных результатов ведущих изданий (повторения результатов)
+- Решение собственных (студенческих) задач в рамках дипломной практики и НИР
+- Решение задач, поставленных студентам
+[[https://mipt.ru/science/labs/radiophotonics/obuchenie/vychislitelnaya-nanofotonika.php|Читать полностью]]
 ----
-**Особенности конструкции телеметрического передатчика сантиметрового диапазона**
+=== Численное моделирование в CST Studio Suite ===
+Подборка учебных видео, разработанных физическим факультетом ИТМО.
+{{:cst_extra:clip230829-150430.png?300}}
+[[https://www.youtube.com/playlist?list=PLIWWD4hFxKhMA-AUsyzOagZ6NQzcClPRh|Читать полностью]]
+----
+=== Фокусировка излучения сетей беспроводной передачи данных в заданных точках пространства ===
+{{:cst_extra:clip221224-235704.png?300}}
+В статье описывается проблема пространственной селекции устройств, работающих в одном частотном диапазоне. Рассматривается возможность фокусировки электромагнитных полей в нескольких заданных областях пространства. Предложенный способ фокусировки электромагнитного поля может быть дополнительным способом селекции устройств, которые работают в одном частотном диапазоне. Рассматриваемая система, состоящая из пространства, излучающих антенн и точек фокусировки представляется в виде абстрактного многополюсника с числом входов, равного количеству излучающих антенн и с множеством выходов, равному количеству точек фокусировки. Введена система координат, позволяющая рассчитать расстояния между точками излучения и фокусировки. Описан метод вычисления комплексных коэффициентов передачи между точками излучения и точками приема. Получено аналитическое выражение, являющееся системой линейных алгебраических уравнений, позволяющее рассчитать необходимые амплитуды и фазы сигналов, подводимых к излучающим антеннам. Представлена модель в системе автоматизированного проектирования, содержащая 56 излучающих антенн. Было задано 9 точек фокусировки, в 4 из которых должны быть максимумы электромагнитного поля. Моделирование подтвердило теоретические расчеты. Рассмотрен способ оптимизации расчетов начальных амплитуд и фаз, путем исключения элементов характеристической матрицы. Это позволило сократить количество элементов в характеристической матрице.
+[[http://jre.cplire.ru/jre/nov22/17/text.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Особенности моделирования при помощи SIMULIA CST Studio Suite на примере обтекателей и объединительных плат ===
+СВЧ-электроника 2021'2
+{{:cst_extra:clip220101-171844.png?300}}
+Статья состоит из двух частей и описывает особенности
+моделирования в среде CST Studio Suite от компании Dassault Systèmes.
+В первой части ее автор Реза Хоссейни (Reza Hosseini) рассказывает
+о возможностях среды относительно создания и анализа моделей
+радомов — защитных радиопрозрачных обтекателей. Во второй части,
+автором которой является Лунфэй Бай (Longfei Bai), речь подойдет
+о том, как в среде CST Studio Suite упростить процесс разработки
+объединительных плат, и будут продемонстрированы среды
+возможности при их моделировании.
+[[https://vk.com/doc528950839_625484621|Читать полностью]]
+----
+=== Согласование малогабаритной планарной рамочной антенны, выполненной с использованием нового композитного материала, применительно для технологий 5G ===
+{{:cst_extra:clip220717-190730.png?300}}
+Показана возможность применения мобильной антенны, реализованной на материале на основе фторированного этилен-пропилена в сочетании с гексаферитом стронция SrFe12O19, для современных систем связи пятого поколения, не исключая возможность ее работы в системах второго, третьего и четвертого поколения. Показаны преимущества применения композитных материалов при реализации антенных устройств в технологиях 5G. Произведено широкополосное согласование предложенной антенны с приемопередающим модулем в условиях возмущающих воздействий при ее работе в широком спектре естественных условий эксплуатации мобильного устройства.
+[[http://jre.cplire.ru/jre/feb22/7/text.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Разработка узкополосного режекторного фильтра с широкой полосой пропускания ===
+СВЧ-электроника 2021'2
+{{:cst_extra:clip210919-102533.png?300}}
+Разработана и исследована структура микрополоскового режекторного СВЧ-фильтра без паразитных резонансов высших гармоник и с высоким подавлением на рабочей частоте. Рассмотрена эффективность использования топологии печатной платы в качестве резонансной структуры фильтра. Приведены результаты компьютерного моделирования и измерений изготовленного фильтра-прототипа.
+Разработка фильтрующих СВЧустройств и частотных мультиплексоров для систем телекоммуникаций, радиолокации и навигации представляет комплекс сложных задач, решение которых требует проведения исследований, особенно в свете поиска новых перспективных схемотехнических и конструктивных решений, позволяющих уменьшить габариты этих устройств, упростить их проектирование, изготовление и настройку. Использование в телекоммуникационных и навигационных системах сложных сигналов приводит к необходимости подробного исследования свойств СВЧ-фильтров [1]. Именно эти вопросы и определяют цель и задачи исследования в настоящей работе.
+[[https://vk.com/doc528950839_614305249|Читать полностью]]
+----
+=== Спинтронный преобразователь электромагнитного излучения микроволнового диапазона частот с поглощающим нанопокрытием на базе метаматериала ===
+Демин Г.Д., Андрюшин Р.Н., Дюжев Н.А., 2020
+{{:cst_extra:clip210726-164248.png?300}}
+В настоящее время происходит стремительное развитие спиновой калоритроники- зарождающейся области физики на стыке спиновых и тепловых явлений в магнитных наноструктурах, применимой для реализации высокоэффективных миниатюрных харвестеров тепловой энергии. В работе предлагается концепция спинового диода на основе магнитного туннельного перехода, совмещенного с поглощающим тонкопленочным покрытием на базе метаматериала типа «металл-диэлектрик-металл». Проведенное моделирование адсорбционных свойств поглощающего покрытия демонстрирует практически единичную адсорбцию микроволновой энергии в широком частотном диапазоне (от сотни МГц до нескольких ГГц), что приводит к высокому градиенту температуры через туннельный слой перехода. Дополнительное включение в структуру спинового диода тепловых барьеров из материалов с низкой теплопроводностью обеспечивает рост температурного градиента до сотен мК, что, вследствие туннельного магнитного эффекта Зеебека, позволяет эффективно утилизировать тепловые потери в процессе микроволнового разогрева и генерировать термо-напряжение на уровне сотен мкВ. С учетом высокой чувствительности спиновых диодов (более 200 мВ/мкВт), а также перспектив их масштабирования в область ниже 10 нм, это открывает возможность создания миниатюрных термоэлектрических элементов на их основе, которые позволят обеспечить стабильное питание маломощных устройств Интернета вещей.
+[[https://vk.com/doc528950839_608632692|Читать полностью]]
+----
+=== Моделирование неустойчивостей в релятивистском электронном потоке в среде CST Particle Studio ===
+С.А. Куркин, А.А. Бадарин, А.А. Короновский, Н.С Фролов, А.Е. Храмов, 2017
+{{:cst_extra:clip210723-140626.png?300}}
+Настоящая работа посвящена особенностям создания модели виркатора на пролетном токе
+в средe CST Particle Studio для исследования физических механизмов развития, сосуществования и взаимодействия бурсиановской/пирсовской и диокотронной неустойчивостей в релятивистском электронном потоке. Проведен численный анализ данной системы с использованием пакета CST Particle Studio. Обнаружено развитие численной неустойчивости, приводящей к дополнительной мелкомасштабной модуляции электронного потока по плотности при его движении в системе. Найден характерный временной масштаб неустойчивости и выявлена его связь с пространственным сеточным шагом. Проведено детальное исследование данной численной неустойчивости и предложен метод её подавления средствами среды CST Particle Studio. В работе также представлен ряд важных замечаний, касающихся разработки моделей СВЧ приборов в среде CST Particle Studio.
+[[http://www.mathnet.ru/links/08b95d3c4a668b7be1f7485fb4dace48/mm3870.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Влияние дисперсии метаматериала на характеристики линзы Люнеберга ===
+Ю.Г. Пастернак, П.В. Першин, Е.А. Рогозин, Р.Е. Рогозин, С.М. Фёдоров, 2020
+{{:cst_extra:clip210708-104625.png?300}}
+Рассматривается влияние дисперсии метаматериала на направленные и частотные характеристики антенной системы на основе цилиндрической линзы Люнеберга, работающей Ku-диапазоне, выполненной на основе последовательно расположенных параллельных печатных плат из стеклотекстолита FR-4 с нанесенной периодической структурой метаматериала.
+Линзы Люнеберга (ЛЛ) позволяют формировать большое число ДН без искажений
+в широком секторе углов, благодаря своей симметричной конструкции. Классическая
+ЛЛ представляет собой диэлектрическую сферу с радиально изменяющимся
+показателем преломления, у которой фокус расположен на поверхности. Следует
+отметить, что применяются и цилиндрические ЛЛ, фокусирующие плоскую падающую
+волну в фокальной линии на противоположной стороне линзы. В реальных условиях
+точная реализация закона преломления в ЛЛ весьма сложна, поэтому при создании
+линзы стараются максимально приблизить реальные характеристики к идеальному
+закону. ЛЛ, выполненные из искусственного диэлектрика или метаматериалов,
+обладают меньшим весом и стоимостью, а также технологически проще для
+изготовления. Несмотря на свое широкое использование, метаматериалы имеют ряд
+недостатков: дисперсия, анизотропия, а также ограниченный частотный диапазон.
+[[https://vk.com/doc528950839_606815223|Читать полностью]]
+----
+=== Моделирование возбуждения диэлектрического резонатора полем плоской электромагнитной волны ===
+Л. В. Алексейчик, А. А. Курушин
+{{:cst_extra:clip210621-205431.png?300}}
+Проведено моделирование цилиндрического (дискового) диэлектрического резонатора (ДР), возбуждаемого  электромагнитным полем падающей плоской волны в свободном пространстве. ДР изготовлен из высокопроницаемого диэлектрика с малыми потерями. Целью работы явилось получение характеристик процесса дифракции плоской электромагнитной волны при возбуждение вынужденных колебаний ДР на низшем магнитном типе колебания, а также уточнение структуры электромагнитного поля внутри и в окрестности ДР и его характеристик как излучающего антенного элемента для использованием полученных данных  при проектировании антенной решетки. Задача исследования характеристик ДР решается для использования полученных данных при проектирования антенной     решетки, в которой ДР используются как излучающий элемент. В результате численного моделирования данной задачи с помощью программы CST Microwave Studio впервые получены картины распределения векторов результирующего поля при дифракции  плоской электромагнитной волны на цилиндрическом ДР и его частотные характеристики  в L- диапазоне длин волн. Выявлены особенности электрической  и магнитной составляющих поля внутри и в окрестности образца ДР.  По  кривой АЧХ ДР и временным данным скорости затухания процесса возбуждения ДР получены значения его эффективной (нагруженной) добротности, собственной добротности и добротности связи ДР  со свободным пространством. Приведены диаграммы направленности в виде эффективных площадей рассеяния (RCS), демонстрирующие   свойства ДР как антенных элементов СВЧ диапазона.
+[[http://jre.cplire.ru/jre/nov20/1/text.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Сравнительный анализ сканирующих антенных решеток диапазона КВЧ ===
+А. В. Кузнецов, А. И. Климов, Ю. Б. Нечаев, 2018
+{{:cst_extra:clip210710-095439.png?300}}
+Представлены результаты компьютерного моделирования и анализахарактеристик волноводно-щелевой антенной решетки и антенной решетки вытекающей волны диапазона 60 ГГц с однокоординатным сканированием диаграммы направленности.
+В аппаратуре систем радиосвязи и радиолокационных устройствах различного
+назначения диапазона КВЧ, например, в радарах систем контроля дорожного движения,
+систем безопасности автомобилей применяются антенны, обеспечивающие
+однокоординатное сканирование или формирование многолучевой диаграммы
+направленности (ДН) [1, 2]. Широко известны фазированные антенные решетки (ФАР) и
+многолучевые антенны в виде плоских щелевых или полосковых решеток,
+возбуждаемых с помощью какой-либо диаграммообразующей системы (ДОС), в
+частности, в виде матрицы Батлера или линзы Ротмана [1, 2]. В то же время интересен
+вопрос о возможности реализации ФАР или многолучевой антенны (МА) на основе
+полосковой структуры вытекающей волны, обладающей высоким коэффициентом
+полезного действия в диапазоне КВЧ, а также о ее характеристиках в сравнении,
+например, с волноводно-щелевой ФАР.
+[[https://vk.com/doc528950839_607028239|Читать полностью]]
+----
+=== Особенности конструкции телеметрического передатчика сантиметрового диапазона ===
 СВЧ-электроника 2018'3
@@ Строка 22: / Строка 205: @@
 ----
-**Технология ЭМ-моделирования крупных СВЧ-систем без использования суперкомпьютеров**
+=== Антенна вытекающей волны терагерцового диапазона ===
+А. В. Кузнецов, А. И. Климов, Ю. Б. Нечаев
+{{:cst_extra:clip210709-142345.png?300}}
+Представлены результаты компьютерного моделирования плоской антенной решетки вытекающей волны диапазона 940 - 955 ГГц. Антенна имеет простую однослойную структуру с волноводным входом и обеспечивает излучение вдоль нормали к апертуре с коэффициентом усиления не менее 30 дБ.
+В последние годы проявляется возрастающий интерес к использованию излучения
+терагерцового диапазона в различных радиосистемах: высокоскоростных беспроводных
+системах передачи информации, системах безопасности, радиолокационных
+устройствах обеспечения безопасного вождения автомобиля, в медицинской технике [1,
+]. Наряду с интенсивными исследованиями в области создания эффективных
+источников и приемников терагерцового излучения разрабатываются антенны
+различных типов, включая традиционные апертурные антенны (зеркальные, рупорные)
+и плоские антенны (в частности, щелевые и полосковые антенны и решетки [2–6]).
+Вместе с тем, перспективными кандидатами для использования на частотах порядка
+сотен гигагерц могут быть плоские антенны и антенные решетки вытекающей волны
+(АВВ), прототипы которых разработаны для аппаратуры СВЧ и КВЧ диапазонов [7–10].
+[[https://vk.com/doc528950839_606947387|Читать полностью]]
+----
+=== Моделирование многолучевой антенной решётки на основе полусферической диэлектрической многослойной линзы ===
+Воздушно-космические силы. Теория и практика, 2019'9
+{{:cst_extra:clip201226-133740.png?300}}
+В статье представлены результаты численного моделирования фазированной антенной
+решётки на основе линзы Люнеберга. Разработанная модель антенны позволяет организовать
+секторный или полноазимутальный режимы излучения с электронным управлением при
+достаточном энергетическом потенциале в радиолинии управления. Полученные расчётные
+значения электродинамических параметров сопоставимы с характеристиками
+многовибраторных направленных антенн. Геометрические параметры антенны позволяют
+сделать вывод о компактности и мобильности разработанного образца и могут удовлетворять
+условиям размещения на мобильных носителях.
+[[http://академия-ввс.рф/images/docs/vks/9-2019/107-114.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Модель рупорной антенны в пакете CST MICROWAVE STUDIO ===
+А.Р. Бектемиров, , А.С. Рогожкин
+{{:cst_extra:clip210313-170001.png?300}}
+В докладе рассматриваются возможности программы CST Microwave
+Studio по моделированию объемных электромагнитных структур на примере
+модели рупорной антенны. Проведена адаптация структуры антенны для
+получения заданных характеристик по частотному диапазону и диаграмме
+направленности.
+С появлением разнообразных программ электродинамического
+моделирования изменился подход к разработке многих электронных
+устройств, особенно в области высоких частот. Для реальных СВЧ устройств
+достаточно сложно получить аналитическое решение задачи их анализа,
+часто это вообще не представляется возможным, а использование
+специализированных программ значительно упрощает эту задачу. Тем не
+менее применение специализированных пакетов еще не гарантирует
+достоверности создаваемых моделей и точности их расчета. Умение
+построить модель, максимально приближенную к реальному объекту,
+является крайне важным для разработчика, и её можно развивать как
+эмпирически, путем сравнения моделей с опытными образцами, так и
+аналитически, опираясь на известные соотношения, описывающие
+рассматриваемые структуры.
+[[http://www.sci.rostelecom67.ru/user/sgma/MMORPH/N-41-html/leter/l-17-1.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Моделирование характеристик электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств ===
+Давыдов Е.И., 2016
+{{:cst_extra:clip210313-130007.png?300}}
+Объектами настоящей диссертации являются: стенд для демонстрации
+паразитных электромагнитных связей ближнего поля, импульсные источники
+питания, стенд для демонстрации эмиссии индустриальных радиопомех на
+основе генератора тактовой частоты.
+Цель работы – моделирование характеристик электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.
+В процессе работы произведены: разработка моделей исследуемых
+устройств в пакете программ CST STUDIO SUITE, экспериментальные исследования характеристик электромагнитной совместимости, анализ соответствия результатов моделирования и измерений.
+Применение специализированных САПР при разработке устройств
+позволяет выявить проблемы ЭМС на ранних этапах проектирования и избежать дополнительных дорогостоящих изменений в конструкции устройства.
+[[https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/43197/1/m_th_e.i.davydov_2016.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Модельно-ориентированная разработка эффективных фильтров подавления ЭМП для преобразователей большой мощности в CST STUDIO SUITE ===
+Иллия Манушин, Сборник «Электромагнитная СовмеСтимоСть в Электронике», 2019
+{{:cst_extra:clip210313-131830.png?300}}
+Проектирование и моделирование фильтров подавления электромагнитных помех (ЭМП) — одна из важнейших задач при создании изделий силовой электроники, поскольку по своей природе мощные преобразователи
+не могут без дополнительной фильтрации соответствовать нормам электромагнитной совместимости (ЭМС). Разработка фильтра для подавления
+ЭМП занимает немало времени и предполагает множество симуляций, выполнение прототипов и проведение испытаний. В статье подробно описан
+метод моделирования фильтров электромагнитных помех с использованием электромагнитного симулятора из пакета программ CST STUDIO SUITE.
+Эффективность предложенного метода подтверждается измерениями
+на специально изготовленных прототипах. Для того чтобы оценить влияние
+различных неидеальностей на вносимое фильтром затухание и найти оптимальное соотношение между временем, необходимым для выполнения
+вычислений, и точностью моделирования, проанализированы различные
+сценарии упрощения симуляции.
+[[https://emc-e.ru/wp-content/uploads/1992.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Технология ЭМ-моделирования крупных СВЧ-систем без использования суперкомпьютеров ===
 == Сергей Топорков, Электроника-СВЧ 2016'1 ==
@@ Строка 54: / Строка 351: @@
 [[https://microwave-e.ru/wp-content/uploads/3805.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Широкополосная вибраторно-щелевая антенная решетка из печатных излучателей ===
+CriMiCo’2015
+{{:cst_extra:clip210405-100140.png?300}}
+В работе были представлены два варианта исполнения печатного вибраторно-щелевого излучателя, имеющие линейную и эллиптическую поляризации. Рассмотренные излучатели обладают большой рабочей полосой (3,25 ГГц до 11,2 ГГц) в которой КСВ не превышает 2. Так же в рассмотренном диапазоне частот КУ в максимуме составлял от 5 дБ до 11,2 дБ. Рассмотренный в работе излучатель, имеющий линейную поляризацию, был выбран для модернизации и экспериментальной отработки в диапазоне частот 3 ГГц-3.5 ГГц. Было решено, на основе модернизированного излучателя разработать АР состоящую из четырех излучателей, с характеристиками: КСВ не более 1,5 в рассматриваемой полосе частот, УБЛ не более -14 дБ, КУ не менее 13 дБ. Приведённые выше характеристики АР выполняются с учётом влияния системы питания. Расчёт характеристик излучателя, системы питания и АР в целом проводился с использованием САПР CST Studio Suite.
+[[https://vk.com/doc528950839_595940793|Читать полностью]]
 ----
@@ Строка 384: / Строка 693: @@
 [[http://www.eurointech.ru/products/CST/CST_EDA_Expert_1.pdf|Читать полностью]]
+----
+=== Численный расчет многоканальной ускоряющей структуры ===
+Инженерная физика, 2004'4
+Работа включает в себя результаты численного исследования многоканальной ускоряющей
+структуры, состоящие в моделировании распределения электромагнитного поля
+(ЭМП) в ускоряющей структуре (УС), определении собственных резонансных частот для
+требуемой моды колебания электромагнитного поля в УС.
+В настоящее время в области моделирования СВЧ устройств существует множество программ, предлагающих
+различные подходы к компьютерному решению электродинамических задач [1, 2]. Наиболее быстрым
+и удобным продуктом в этой области сейчас является пакет Microwave Office 2002 производства
+американской компании Applied Wave Research. Однако при всех явных преимуществах этого продукта у него есть одно ограничение: трехмерные структуры в нем считаются как набор. плананых элементов расположенных на различных слоях. В этом нет ничего удивительного, так как nродукт изначально задумывался именно как инструмент проектирования монодлитных СВЧ устройств.
+В большинстве случаев, СВЧ техним не ограничивается только планарными устройствами - здесь успешно применяются различные типы волнаводных устройств, апертурвые и объемные антенны. Поэтому потребность в истинно трехмерном моделировании не только не отпала, а стала еще более актуальной в связи с развитием современных средств связи, особенно миллиметрового диапазона.
+[[https://vk.com/doc528950839_621118815|Читать полностью]]
 ----
 [[mw_simulation|Другие продукты для СВЧ моделирования]]