CST激励源之平面波
平面波激励源为你提供了一种模拟来自源的入射波,该源位于观察点很远处,远场监视器合成计算RCS散射。注意,该激励的平面波的输入信号是根据用户定义的电场矢量(V/m)值规一化的。激励平面波必须满足下面几个条件。
Boundaries and background material边界和背景材料激励平面波必须满足几个条件,首先,在入射波方向必须定义为开放的边界条件。如下图所示,平面波沿(1,1,1)方向通过计算域。因此Xmin、Ymin、Zmin、Xmax、Ymax、Zmax必须定义为开放边界。
当使用平面波源时,其他激励端口不可以位于边界条件处,此外,周围空间应为均匀材料分布,这意味着background material应该设置为normal而非传导材料conducting material,不像其他激励源,平面波只能由高斯脉冲驱动。
Decouplingplane退耦面如果计算域由平行于边界条件的金属面分开,那么就必须在金属面的边界处定义退耦面,这个可以在planewave对话框中自动检测或用户设置来完成。下图是平面波遇到含有三个缝隙的金属面的情况,检测到的退耦面如图中粉色框架所示,在平面前面,建立起驻波场模式,后面则可以看到典型的干涉场。
Polarization极化对平面波激励有三种不同的极化:线极化、圆极化和椭圆极化。对于线极化,在具有固定方向的激励平面上存在一电场矢量,根据使用的excitationsignal改变该电场矢量的数量,线极化如下图中由一绿色电场矢量和蓝色磁场矢量的红色平面表示,如下图所示:
对圆极化和椭圆极化,相互正交的两个电场矢量存在于激励平面上,这两个矢量中的每一个都定义了一个线极化平面波。如果这辆线极化平面波同时激励,那么该平面波就是椭圆极化。请注意,线极化和圆极化其实是椭圆极化的特例。
对于圆极化和椭圆极化,两个电场矢量是根据具有时延的激励信号同时激励的,时延是根据两个电场矢量的的参考频率和相移计算出来的,另外,电场矢量的大小也可能不同,轴
比定义为第一个电场矢量和其相垂直的电场矢量的大小之比。当两个电场矢量间的相移为0或180度时就成为线极化平面波激励,注意:相移总是和给定的相位参考频率相关的。
对圆极化,轴比总是等于1,相移为+90或-90度,因而,对圆极化存在两种极化状态:左旋极化LCP和右旋极化RCP。圆极化在第一个电场矢量(灰色部分所示)的末端使用绿色的圆弧开始,用箭头来判定是左旋还是右旋极化波,如下图所示:
注:大拇指指向波的传播方向,四指和第一个电场矢量一致,然后判定选择方向,是LCP还是RCP。
如果相移不同于+90度或-90度,或者轴比不等于1,那么极化久违椭圆极化。椭圆极化的表示方式类似于圆极化:椭圆弧表示给定参考频率时间过程的平面极化以及其大小,圆弧从电场矢量开始而第一电场矢量(如第一个线性平面波场矢量)则位于最大处。场矢量以绿色箭头表示,这和第一个场矢量(灰色部分所示)有很大不同。
如果在参考频率的相移是正的,第一个场矢量到达最大的时间等于在给定参考频率及electricfieldmonitor中定义的0度相移。当平面波定义完毕后,就能看到绿色的箭头。
下图中给出某时刻右旋极化平面波激励的空间场分布,请注意:对于某个时刻,对右旋极化平面波而言,沿传播方向的空间场的旋转方向是向左的。
Solve→Plane Wave
在该对话框内,你可以定义平面波激励源,不像离散端口和波导端口,这里不计算S参数,而是记录激励幅度(V/m)。为了获取更多信息,你可以指定probes探针或者不同类型的场监视器。组合的远场监视器,平面波源可以监视RCS。
Polarization frame
这里,你可以输入平面波的极化及极化设定。
Linear/Circular/Elliptical:选择平面波激励极化类型
Ref.frequency:如果选择的类型为圆极化或椭圆极化,在这里输入平面波激励的参考频率,该域只应用于圆极化和椭圆极化平面波激励中。
Phase Difference:输入椭圆极化平面波的两个激励矢量相位差。该域只应用于圆极化和椭圆极化平面波激励中。
Left/Right:选择左旋极化波或右旋极化波激励。该域只应用于圆极化和椭圆极化平面波激励中。轴比Axialratio,只有在选择了圆极化和椭圆极化时方可见
Axial ratio:定义椭圆极化中两个电场矢量的幅度之比。该域只应用于圆极化和椭圆极化平面波激励中。
Propagation normal frame X/Y/Z:通过在X/Y/Z中输入有效的表达式指定传播矢量Electricfieldvectorframe
X/Y/Z:以V/m为单位指定电场矢量单元。电场矢量必须是垂直于传播法向的。请注意:激励
平面波的输入信号是根据定义的电场矢量的绝对值规一化的。
Decoupling plane frame
如果结构包含金属壁将计算域分为两个独立的部分,那么在平面波计算中就要考虑退耦面,注:该退耦面需要平行于计算域的边界。
Automaticdetection:选择该项将自动检测可能的金属壁并激活相应的退耦面,该检测程序仅能检测在边界处无不连续性的完全金属壁,如果没有法线退耦面你可以使用下面的定义。Use decoupling plane:该项只有在没有选择automatic detection时有效。激活这里,用户自定义退耦面。
Position:通过输入有效的表达式确定退耦面的纵向位置。如果金属壁为有限厚度特定边界壁,那么波将被反射。
Planenormal:选择退耦面的法向。退耦面必须平行于计算域的边界,所以你可以在X,Y或Z.之间选择。