Получение РТХ по расчетной форме поверхности рефлектора с использованием пакета ANSYS HFSS Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетнеескцие чтения. 2015

УДК 621.371

ПОЛУЧЕНИЕ РТХ ПО РАСЧЕТНОЙ ФОРМЕ ПОВЕРХНОСТИ РЕФЛЕКТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАКЕТА ANSYS HFSS

Д. О. Чуянов

ЗАО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» Филиал в Приволжском федеральном округе Российская Федерация, 443069, Самара, ул. Авроры, 110 E-mail: [email protected]

Проведен анализ рефлектора антенны, устанавливаемой на спутники, с целью получения технически характеристик и параметров. Проводилась последовательная подготовка ранее спроектированной геометрии отдельных узлов и анализ объединённой модели в ANSYS HFSS.

Ключевые слова: рефлектор, облучатель, диаграмма направленности, плотность поля.

PERFORMANCE CALCULATION ON SETTLEMENT FORM SURFACE OF THE REFLECTOR USING THE PACKAGE ANSYS HFSS

D. O. Chuyanov

JSC "CADFEM CIS" branch in Volga Federal District 110, Aurora Str., Samara, 443069, Russian Federation. E-mail: [email protected]

Satellite reflector antenna is analyzed in order to obtain the technical specifications and parameters. Geometrical models ofpredesigned units are prepared and combined for the analysis in ANSYS HFSS.

Keywords: reflector, feeder, directional pattern, field density.

В процессе проектирования антенного комплекса необходимо быстро получать достоверные параметры характеристик антенны. Данная необходимость обусловливается возможностью на раннем этапе проектирования внести коррективы в конструкцию. Рассматриваемая антенна устанавливается на космических спутниковых системах. Ввиду этого проводить натурные испытания крайне затруднительно, и такие испытания дорогостоящие. Решением данной проблемы может быть возможность полного компьютерного моделирования системы с учетом протекания всех известных физических процессов [1]. Целью работы является получение технических характеристик расчетной поверхности рефлектора антенны и облучателя. Основные задачи заключаются в получении основных характеристик антенны, а также в демонстрации возможностей программного модуля ANSYS HFSS.

Конструкция антенны состоит из спирального облучателя и рефлектора. При анализе учитывалась сложная конструкция спирального облучателя и его расположение. Предварительная обработка геометрии была проведена в модуле ANSYS Design Modeler, и через среду Workbench геометрия рефлектора и облучателя была совмещена в единой системе HFSS [2]. Анализ антенны проводился на частоте 300 МГц. Для

моделирования использовался гибридный метод. Ввиду большой разницы размеров рефлектора антенны и облучателя были использованы возможности HFSS, а именно: для анализа облучателя применялся метод конечных элементов, для рефлектора - метод интегральных уравнений [2]. Это позволило весьма сильно сократить время анализа при сохранении точности расчета.

Были получены 2D/3D-диаграммы направленности антенны и излучателя, распределения поля в пространстве излучателя и по поверхности рефлектора антенны. Расчет выполнялся на машине с использованием модуля HPC Pack. Характеристики машины (ноутбук): 8 ядерный процессор, 8 Гб оперативной памяти. Было выполнено 3 итерации расчетов (оптимально для данного проекта). Время расчета 2:57:34. Объем занятой оперативной памяти - 6,72 Гб. Объем итогового проекта - 242 Мб.

References

1. ANSYS HFSS User's Guide - SAS, 2014 [Электронное издание].

2. ANSYS HFSS Theory Guide - SAS, 2014 [Электронное издание].

© Чуянов Д. О., 2015