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3-2012

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HF-Praxis 3-2012

Titelstory nen gehört

Titelstory nen gehört die Möglichkeit verschachtelte Aufgabenstrukturen, zum Beispiel eine Optimierung innerhalb von Parameterstudien, ablaufen zu lassen. Der Zugriff, das Sortieren und das Filtern der Ergebnisdaten wurde durch eine neue Tabellenansicht stark vereinfacht. CST DS 2012 bietet darüber hinaus eine integrierte Komponentenbibliothek, die Zugriff auf Komponenten verschiedenster Anbieter, wie zum Beispiel ON Semiconductor und STMicroelectronics, ermöglicht. Transienter CST MWS Solver Der etablierte transiente CST MWS Solver wurde in mehrfacher Hinsicht verbessert, insbesondere in Bezug auf Behandlung von Materialien, zum Beispiel bei Oberflächenimpedanzen, breitbandig konstantem Verlustfaktor und dispersiven magnetischen Materialien höherer Ordnung sowie transparenten Folien. Darüber hinaus bietet die Software ein feldabhängiges Materialmodell, das eine selbstkonsistente Modellierung elektrischer Durchschlagsphänomene ermöglicht, wie beispielsweise die Zündung eines Hochfrequenzplasmas. Außerdem wurde die Breitband-Sensitivitätsanalyse für Geometrie- und Materialeigenschaftsvariationen erweitert. Transiente bidirektionale Feld und Kabel Co-Simulation Bild 2: Modell eines Kabelbaums in einem Apache-Hubschraubers zur EMP-Analyse. Die Detailbilder zeigen den Kabelquerschnitt an verschiedenen Stellen. Die Kopplung zwischen Feldern und komplexen Kabelsträngen ist bidirektional; Kabel können elektromagnetische Felder sowohl aufnehmen als auch ausstrahlen. Abhängig vom Kabelverlauf und der Position innerhalb des Gehäuses können Feldverteilung, Moden und Strompfade stark beeinflusst werden, und die Berücksichtigung der Kopplung in nur einer Richtung kann zu fehlerhaften Ergebnissen führen. CST STU- DIO SUITE 2012 ermöglicht eine genaue, transiente bidirektionale Kopplung von Feld und Kabel für die Simulation komplexer Kabelstränge die durch komplexe 3D Umgebungen geführt werden (Fig. 2). So beispielsweise bei elektronischen Gehäusen, Flugzeugen, Automobilen, etc. Trotz des enormen Unterschiedes im Ausmaß der Dimensionen zwischen Kabelquerschnitt und Gesamtsystem/- fahrzeug, kann so eine präzise Analyse effizient durchgeführt werden. FEM “Fast Resonant Solver” Mit der Version 2012 wurde ein neuer FEM basierender „Fast Resonant Solver“ eingeführt. Er bietet gekrümmte Elemente beliebiger Ordnung, die eine konforme Geometriedarstellung ermöglichen, was zur Genauigkeit der Simulation beiträgt. Der Solver führt eine Reduktion der Modellordnung (MOR) durch und leitet Streuparameter und Felder von diesem Modell ab. Er übertrifft in seiner Leistung die universellen Solver bei Anwendungen, die eine hohe Abtastrate für einen genauen Frequenzgang benötigen, wie z.B. Filter höherer Ordnung oder breitbandigen Strukturen. FEM Eigenmode Solver mit gekrümmten Elementen Neben dem auf der Finiten Integrationstechnik (FIT) basierenden Eigenmode Solver bietet CST MWS nun einen alternativen Eigenmode Solver, der die Finite Elemente Methode (FEM) nutzt. Dieser verwendet ebenfalls gekrümmte Elemente. In Kombination mit einem unstrukturierten FEM Gitter, das kleine Details der Struktur sehr effizient auflösen kann, kann die Simulationsleistung erheblich gesteigert werden. Multilayer Solver CST MICROWAVE STUDIO (CST MWS) Version 2012 bietet einen neuen Momenten- Methode (MoM) Solver, der ebene, mehrlagige Geometrien sowohl präzise als auch effizient löst. Die Schichtfolge kann automatisch von 3D-Modellen erstellt werden. Die Geometrie muss nicht ausschließlich eben sein: auch 3D-Elemente können berücksichtigt werden. Darüber hinaus bietet der Solver offene Ränder und automatische Netzkantenverfeinerung sowie das automatische „De-Embedding“ von Kanälen. Typische Anwendungsbereiche sind planareAntennen und Filter sowie MMIC und ebene Speisenetzwerke. Die Software kann außerdem aus SAM heraus verwendet werden. Automatische Optimierung CST STUDIO SUITE bietet verschiedene Algorithmen für lokale und globale Optimierung, darunter die “Trust-Region“- Methode, bei der die Konvergenz durch die Nutzung von Sensitivitätsinformationen weiter beschleunigt werden kann, die Nelder-Mead Simplex-Methode und einen Partikelschwarm- Optimierer. Neu in Version 2012 ist die CMA-Evolution Strategie, ein leistungsstarker Optimierer mit gutem Konvergenzverhalten. HPC High Performance Computing ist nach wie vor ein aktuelles Thema. Das CST Simulation Accleration -Schema nutzt Grafikprozessoren (GPU), Cluster oder einfach mehrere Computer in einem Netzwerk, um die Simulationen zu beschleunigen. Neu in der Version 2012 ist die Unterstützung der neusten Nvidia GPU-Generation, nicht nur für CST MWS, sondern auch für CST PARTICLE STUDIO, die CST Software für die Simulation elektronischer Komponenten, wie zum Beispiel Wanderfeldund Magnetfeldröhren. Zusammenfassung Der “System Assembly and Modeling” (SAM) Ansatz von CST STUDIO SUITE 2012 ist vollständig darauf ausgerichtet, die Simulation elektromagnetischer Systeme durch die Anwendung innovativer Simulationsund Optimierungstechnologien bei kompletten EM-Systemen oder deren Komponenten zu vereinfachen. Diese neuste Version von CST STUDIO SUITE umfasst viele Verbesserungen, die sowohl die Geschwindigkeit und Vielseitigkeit steigern, als auch eine deutlich verbesserte Benutzerfreundlichkeit bieten. ■ CST 10 hf-praxis 3/2012

CST STUDIO SUITE 2012 Discover what happens… Making Sense of the Real World – System Level EM Simulation Components don’t exist in electromagnetic isolation. They influence their neighbors’ performance. They are affected by the enclosure or structure around them. They are susceptible to outside influences. With System Assembly and Modeling, CST STUDIO SUITE 2012 helps optimize component as well as system performance. Get the big picture of what’s really going on. Ensure your product and components perform in the toughest of environments. Choose CST STUDIO SUITE 2012 – complete technology for 3D EM. CHANGING THE STANDARDS CST – COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY | www.cst.com | info@cst.com

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