CST無人機RCS仿真實例01 - I求解器仿真雙站RCS

本期簡單研究一下無人機的RCS仿真，選用雷達RCS雙站大尺寸模板：           

這期我們只看I-solver： 

單位是英尺：

頻率范圍0-0.5GHz，添加0.4GHz遠場和H場：

模板自動添加好平面波并參數化：

導入CAD模型，該模型機翼長116.67英尺，約35米。電尺寸相當于50個波長左右，算是電大尺寸，I-solver合適。

 我們就看一個入射方向和極化：

F7或Home界面更新參數:

進入I求解器設置：

我們就用默認設置，開始仿真： 

得到遠場結果，這個就是雙站RCS的結果了：

遠場設置欄可以選擇角精度，dB還是線性，RCS的單位：

可以看任意截面的RCS值，比如Theta=30度的截面，這里最大值22.6 dBsm，比三維圖中最大值44.1dBsm小。 

仔細看遠場，能判斷不是在Theta=30的截面上： 

除了遠場視圖查看截面，遠場后處理也可以對截面的RCS值進行提取，比如我們提取線性RCS在Theta=30這個面的1D結果： 

Evaluate后處理，得到RCS曲線，這里最大值182，感興趣的朋友換算成dB看看和剛才的一不一樣。 

如果單獨把Theta=30，Phil=-45 方向的RCS值提取出來，就是單站RCS了，因為這個方向是平面波入射方向。這就是單站和雙站的區別。 

雙站RCS比較簡單，就是遠場結果，各個方向的RCS值。這里我們并沒有深入研究精度，只看流程。 

下面我們研究一個情況，如果我們把這個CAD模型，按30:1比例縮小，那么仿真的RCS一樣嗎？稍微了解RCS的朋友肯定知道答案，尺寸越小當然RCS越小。那么，我們可以用縮小的模型計算出原模型的RCS嗎？

同樣流程，我們用另一個CAD的模型，縮小30倍：

如果想在CST中縮小也可以，用Transform –> Scale 。

同樣角度和極化入射平面波：

如果頻率不變，直接仿真，得到的遠場是這樣的：

可見整個RCS值的分布與原模型是不一樣的，也變得很小。

那么如何用縮小的模型計算出原模型的RCS？答案是需要仿真同樣的電尺寸。原模型在0.4GHz的電尺寸等于1/30模型在0.4*30=12GHz的電尺寸，所以我們改監視器頻率：

重新仿真，由于網格設置都不變，都是根據頻率自動剖分的，所以網格數差別不大，計算時間也差不多。

這樣就拿到同樣場型了： 

下面我們調整絕對值，還拿Theta=30的截面比較，原模型剛才已經提取了1D RCS 線性曲線了。后處理提取截面RCS：

尺寸縮小30倍，橫截面積縮小900倍，所以我們要將縮小的RCS放大900倍，再和原模型比較。先Evaluate遠場RCS，然后用General1D中的后處理，Y軸放大900倍：

把原模型和小模型結果都拷貝進一個文件夾： 

最后觀察表面電流：

原模型0.4GHz：

小模型12GHz：

小結：

1）大尺寸雙站RCS首選I-solver，加遠場監視器就行。

2）決定RCS的因素很多，本案例研究了兩個，絕對尺寸和電尺寸。電尺寸的意思也就是和頻率有關。

3）模型縮小，RCS也縮小，若保持電尺寸相同，也可線性推導計算RCS。