آموزش نرم‌افزار CST – تعریف شرایط مرزی و صفحات تقارن

همان‌طور که می‌دانید، کامپیوتر تنها قادر به انجام محاسبات در یک فضای محدود است. لذا باید برای محیطی که در آن شبیه‌سازی انجام می‌شود، محدودیت‌هایی اعمال کرد. این محدودیت‌ها شرایط مرزی نامیده می‌شود. در نرم‌افزار CST، تنظیمات شرایط مرزی از طریق Simulation: Settings -> Boundaries اعمال می‌شود.

وقتی تنظیمات شرایط مرزی انجام شد، ساختار در یک مکعب رنگی نمایش داده می‌شود. رنگ وجه‌ها متناسب با نوع شرط مرزی تعریف‌شده، متفاوت است.

انواع شرایط مرزی

انواع مختلف شرایط مرزی وجود دارد که برای هر وجه جعبه مرزی پروژه (Xmin / Xmax / Ymin / Ymax / Zmin / Zmax) قابل‌تعریف است.

مرز Electric

مانند یک هادی کامل عمل می‌کند. به‌این‌ترتیب تمام میدان‌های الکتریکی مماسی و میدان‌های مغناطیسی عمودی، صفر هستند. یعنی شرط Et=0 برقرار است.

مرز Magnetic

مانند یک هادی مغناطیسی کامل عمل می‌کند. به‌این‌ترتیب تمام میدان‌های مغناطیسی مماسی و میدان‌های الکتریکی عمودی، صفر هستند. یعنی شرط Ht=0 برقرار است.

مرز Open

این شرط مرزی یک محیط بینهایت را با استفاده از لایه‌های کاملا تطبیق (PLM) تعریف می‌کند. امواج با کمترین مقدار انعکاس از این مرز عبور می‌کنند.

[quote]نکته: در شبیه‌سازی unit cell با حل‌کننده حوزه فرکانس، شرط مرزی open به Floqute port تبدیل می‌شود.[/quote]

مرز Open ad Space

مشابه مرز باز است، با این تفاوت که مقداری فضای اضافی برای محاسبه میدان-دور اضافه می‌شود. این مرز برای مسایل آنتنی پیشنهاد می‌شود.

مرز Periodic

دو مرز مقابل را با شیفت فاز قابل‌تعریف، به هم متصل می‌کند. به‌طوری‌که محدوده محاسبات در جهت موردنظر، به‌صورت متناوب لحاظ می‌شود. بنابراین، تغییر یک مرز به مرز متناوب، مرز مقابل را هم به حالت متناوب درمی‌آورد.

مرز Conducting Wall

این شرط مرزی مانند یک دیواره فلزی تلفاتی عمل می‌کند.

مرز Unit Cell

این شر مرزی بسیار مشابه مرز Periodic است. با این تفاوت که می‌توان تناوب را در دو محور تعریف کرد.

صفحات تقارن

اگر ساختار شما متقارن باشد، می‌توانید از صفحات تقارن استفاده کنید.

به ازای هر صفحه تقارن، سرعت محاسبات نصف می‌شود. به‌این‌ترتیب با یافتن دو صفحه تقارن، سرعت محاسبات یک‌چهارم می‌شود. بنابراین، استفاده از صفحات تقارن در صورت وجود، بسیار پیشنهاد می‌شود. نوع تقارن می‌تواند الکتریکی و مغناطیسی باشد که در پنجره مذکور قابل انتخاب است.

با تعریف یک صفحه تقارن، در زبانه Symmetry Planes از پنجره Boundary Conditions، این صفحه به‌صورت رنگی روی ساختار نمایش داده می‌شود.

اگر یک صفحه تقارن تعریف کنید، محدوده محاسبات، نصف می‌شود. شکل زیر، محدوده محاسباتی را برای صفحه متقارن YZ نمایش می‌دهد. این صفحه از نوع electric است.

منبع: RFplus