場(chǎng)探針(Field Probe)用于在瞬態(tài)分析過程中或者頻域中記錄指定位置的電磁場(chǎng)值。 探針既可以位于計(jì)算區(qū)域(Bounding Box)內(nèi)部,也可以位于計(jì)算區(qū)域外部。
以時(shí)域求解器為例,在 Simulation 選項(xiàng)卡下 Monitors 一欄,點(diǎn)擊 Field Probe 按鈕,進(jìn)入探針設(shè)置對(duì)話框。如下圖所示,在 Field 一欄的下拉菜單中,選擇要記錄的場(chǎng)。對(duì)于位于計(jì)算區(qū)域內(nèi)的探針,可以選擇電場(chǎng)(E-field)或磁場(chǎng)(H-field);計(jì)算區(qū)域外的探針屬于遠(yuǎn)場(chǎng)探針,可以選擇 Efield (Farfield)、H-Field (Farfield) 或 RCS。
首先設(shè)置一個(gè)計(jì)算區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)探針,如下圖所示,在 Field 一欄選擇 E-field,在 Orientation一欄選擇探針的方向,指定的電場(chǎng)或磁場(chǎng)在該方向上的分量將被記錄為一維時(shí)間信號(hào)。 對(duì)于計(jì)算區(qū)域內(nèi)的探針,只能采用笛卡爾坐標(biāo)系,因此探針只能選擇 X,Y ,Z 方向,也可以同時(shí)創(chuàng)建一組包含所有方向的探針,即 All(X, Y, Z, Abs)。探針的具體位置在 Position 一欄輸入,還可以點(diǎn)擊Preview 按鈕預(yù)覽探針在模型中的位置。確認(rèn)之后,點(diǎn)擊 OK 按鈕完成設(shè)置。
接下來設(shè)置一個(gè)計(jì)算區(qū)域之外的電場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)探針,在 Field 一欄選擇 E-field (Farfield)。遠(yuǎn)場(chǎng)探針可以在不同的坐標(biāo)系下選擇探針的位置和方向,在 Coordinate system 一欄的下拉菜單中,我們可以選擇笛卡爾坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系、Ludwig 2 和 Ludwig 3。例如,對(duì)于笛卡爾坐標(biāo)系,探針在 X、Y和 Z 方向上生成,而對(duì)于球坐標(biāo)系,探針在 Theta 和 Phi 方向上生成。
確定好坐標(biāo)系之后,再分別在 Orientation 一欄和 Position 一欄設(shè)置探針的方向和位置,如下圖所示,點(diǎn)擊 OK 按鈕完成;可以看到遠(yuǎn)場(chǎng)探針位于 Bounding Box 之外。
設(shè)置好場(chǎng)探針之后,運(yùn)行仿真。仿真完成后,在 Navigation Tree > 1D Results > Probes 文件夾下查看探針結(jié)果。時(shí)域求解直接得到的探針結(jié)果位于 Probe Signals 文件夾中,也就是探針的“時(shí)間信號(hào)”。 如下圖所示,Probe Signals 記錄了指定位置處的電場(chǎng)隨時(shí)間變化的曲線。
時(shí)域求解器中還會(huì)對(duì)探針時(shí)間信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換自動(dòng)導(dǎo)出頻域結(jié)果,下圖所示為探針處電
場(chǎng)隨頻率變化的曲線。傅里葉變換得到的頻域結(jié)果將被歸一化,使得每個(gè)頻點(diǎn)的輸入功率被歸一化為 1 W 的峰值功率。 通過這種歸一化,頻域數(shù)據(jù)可以被視為激勵(lì)端口與探針位置和方向上的電磁場(chǎng)之間的傳輸函數(shù)。
對(duì)于頻域求解器,探針將直接在頻域中計(jì)算。同一模型在相同的設(shè)置下采用頻域求解器仿真
得到的探針結(jié)果如下圖所示,可以看到頻域求解器只會(huì)得到探針的頻域結(jié)果,也就是探針處電場(chǎng)隨頻率變化的曲線。
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