программа для расчета электромагнитных полей и исследования электродинамических свойств структур из проводящих элементов

Программа ЭДЭМ (ЭлектроДинамика Элементов из Металла с 3-мерной геометрией) предназначена для специалистов в области прикладной электродинамики и позволяет рассчитывать электромагнитные поля и исследовать электродинамические свойства структур, допускающих аппроксимацию набором проводящих поверхностей. Решение задач основано на сведении их к системам строгих интегральных уравнений.

• Исследуемые объекты могут иметь практически произвольную конфигурацию. Для их аппроксимации используются плоские многоугольники, спирали, диски, кольца и их сектора, замкнутые и незамкнутые поверхности вращения и цилиндрические поверхности, образованные кривыми второго порядка и двумерными сплайн-линиями, а также поверхности, "натянутые" на трехмерные сплайн-линии.

• Объекты могут содержать поглощающие и импедансные пленки, сосредоточенные емкости и индуктивности, а также активные нагрузки.

• При решении задач может эффективно использоваться их симметрия. Это дает значительную экономию оперативной памяти и времени вычислений. Например, при использовании трех плоскостей симметрии требуется лишь 1.5% объема памяти по сравнению с решением "в лоб".

• Анализируемые структуры могут образовывать бесконечные периодические решетки. Интегральные уравнения при решении задачи записываются по одному периоду таких решеток. Электромагнитные поля затем могут быть рассчитаны с учетом произвольного количества периодов.

• При численном решении может использоваться как кусочно-постоянная аппроксимация, так и базисные функции более высокого порядка, известные как RWG-функции.

• Для решении систем алгебраических уравнений реализованы прямые и итерационные методы, в частности обобщенный метод минимальных невязок (GMREZ).

• Анализ задач для сложных структур может быть организован на основе метода последовательных приближений, когда результаты решения для части структуры используются как возбуждающее поле для другой части.

• Программа позволяет проводить автоматизированное решение серии задач с отображением результатов в графическом и табличном виде. Это освобождает от утомительной рутинной работы при расчете частотных характеристик и т.п.

• Программа включает средства для оптимизации исследуемых структур по заданному критерию. Это может быть, например, коэффициент направленного действия антенны, КИП и т.п. Для этого используются алгоритмы многопараметрического поиска экстремумов функций.

• Возможно приближенное решение задач на основе метода физической оптики. Размеры исследуемых структур при этом могут быть практически как угодно велики.

ЭДЭМ позволяет находить электрические и магнитные поля, возникающие в окрестности исследуемых структур - внутри, снаружи и на любом удалении, рассчитывать диаграммы направленности, строить пространственные рельефы компонент полей и плотности потока мощности, линии равного уровня, векторные карты, графики амплитудных и фазовых распределений, находить излучаемую системой мощность, к.н.д., определять фазовые центры, поляризационные характеристики и многое другое.

Решение задачи на основе строгой постановки обеспечивает высокую точность результатов и гарантирует учет всех физических явлений, которые могут возникнуть в той или иной системе.