Быстрый старт

Опробование программы FDTDpro

Запустите программу. Нажмите кнопку "Пуск" (справа вверху). Что происходит? Идет счет, внизу появляется информация о количестве шагов, затраченном времени и т.п.

Нажмите кнопку "Визуализация". В открывшемся окне в цвете виден процесс движения синусоидальных волн. Изначально в счетном объеме ничего нет, поэтому волны движутся беспрепятственно по свободному пространству. Попробуйте переключать "Вывод" между Ex, Ey, Ez, чтобы убедиться, что есть только одна составляющая Ey. Из Н-компонент можно увидеть только Нz, но для этого нужно на два-три порядка уменьшить диапазон.

А теперь пояснения.

Вкладка "Геометрия". При запуске программы устанавливается счетный объем 50х50х50, шаг по пространству 1 см. Магнитные материалы не используются, полярные диэлектрики не используются. Флаги "Применять магнитные материалы" и "Применять полярные диэлектрики" управляют алгоритмом счета. Если они не установлены, то относительная магнитная проницаемость берется всегда равной 1, а параметры полярных диэлектриков игнорируются, даже если они заданы в свойствах материалов. Это экономит память и, главное, время при расчетах для большинства случаев, когда в расчетах участвуют только линейные электрические материалы.

Примечание. При выборе шага по пространству следует брать наименьшую длину волны, а она, в свою очередь, зависит от диэлектрической проницаемости, уменьшаясь в корень из оной раз. Шаг по пространству не должен быть больше 1/10 длины волны (также см. про выбор шага в описании примера "Полосковая линия").

"Кол-во шагов" в нижней части окна задает требуемое количество шагов счета. Рядом отображается конечное время счета. Количество шагов можно смело менять в процессе счета. Остальные параметры и настройки программы в процессе счета менять нельзя - это может привести к ошибкам и прерыванию счета, кроме настроек в окне визуализации.

Вкладка "Граничные условия". Здесь изначально установлены условия Мура на всех границах. Подробнее о граничных условиях - в описании программы FDTDpro. Внешнее поле появляется на левой границе в виде плоской волны в том случае, если на левой границе установлены условия поглощения, рассеяния или PML, а также, если "Источник сигнала" на следующей вкладке задан как внешнее поле.

Вкладка "Источник". Здесь выбирается способ подачи сигнала в задаче: внешнее поле или источники напряжения внутри. Изначально выбрано внешнее поле. Кнопка "Выбор сигнала" вызывает окно "Выбор сигнала". В нем можете увидеть, что задана синусоида частотой 1 ГГц. Выбирая форму сигнала и изменяя его параметры (амплитуду, частоту и др.) можно подобрать подходящий сигнал. Если не удается, можно задать сигнал из файла и выбрать файл.

Примечание. Если задается внешнее поле, то выбранный сигнал имеет размерность [В/м], если источники напряжения - [В].

Вкладка "SAR". На этой вкладке устанавливается флаг "SAR". Первоначально он выключен. Установка флага приводит к вычислению поглощенной мощность в каждой ячейке счетного объема, к значительному росту требуемой памяти и к снижению скорости счета. Задержка может потребоваться для пропуска переходных процессов. Вкладка содержит окно результатов, в которое выводятся расчетные данные по энергии и SAR.

Ввод объекта

Запустите программу. Нажмите кнопку "Объект". Откроется окно  "Объект".

Введите в окно ввода "Х=" число 25. Нажмите два раза на кнопку увеличения (на правой панели инструментов изображен значок + в кружочке). Нажмите кнопку "Линия" (c изображением линии). Проведите вертикальную линию, оставляя до границ по 10-20 ячеек сверху и снизу и примерно по центру сетки. Для этого в ячейке начала линии нажать левую кнопку мыши, а в ячейке конца линии отпустить кнопку.

Получился вертикальный проводник. В том, что это проводник, можно убедиться, вызвав редактор материалов кнопкой "Материалы". Там задана проводимость 10⁷ См/м.

Разумно предположить, что если подействовать полем на этот проводник, по нему потечет ток. Поэтому нажмите кнопку "Выделить" (на правой панели инструментов она верхняя), чтобы отключить режим ввода линии. Установите курсор мыши примерно в середине нарисованной линии и щелкните левой кнопкой мыши. Этим действием выбранная ячейка стала текущей. На верхней панели инструментов щелкните по кнопке "Iy". Теперь в текущей ячейке установлена точка вывода тока в направлении Y.

Примечание. Такой способ вывода тока годится только для ячеек, которые перпендикулярно направлению вывода тока не имеют проводящих соседей. Иначе нужно задавать токовый регион, выделив прямоугольную область и щелкнув на ней правой кнопкой мыши.

Примечание. Все точки вывода заносятся в специальные таблицы, где можно вносить правки. Это в окне "Точки вывода", которое можно вызвать крайней левой кнопкой верхней панели инструментов.

Примечание. Убрать точку вывода можно, сделав ячейку с точкой вывода текущей и щелкнув по нажатой кнопке на верхней панели инструментов, или удалив ее в таблице окна "Точки вывода".

Примечание. В окне "Точки вывода" можно управлять выводом графиков и задать путь сохранения. По умолчанию графики сохраняются в директории исходной программы FDTDpro.

Запуск и просмотр результатов.

Пробный проект готов. Закройте окно "Объект" и в главном окне нажмите кнопку "Пуск". В окне "Визуализация" можно наблюдать картину полей вокруг введенного объекта, а в окне "График" ток в точке вывода.

Примечание. Проект можно сохранить (в главном окне меню "Файл/ Сохранить проект"). Проект сохраняется в двух файлах, поэтому при переносе файлов проекта нужно брать оба файла: <имя проекта>.bin и <имя проекта>.fdt.