CST仿真RCS實例 - 金屬球的單站RCS
用金屬球算RCS雷達散射截面可謂RCS的入門案例，本期用T和I兩個求解器算單站RCS進行比較。
Step 1. RCS模板，T-solver，
頻率0-5GHz，然后建模，半徑10.16cm，可以算出來電尺寸在5GHz大概為三個波長，所以時域求解器ok，模板也推薦IE求解器，所以我們兩個都做比較一下。
然后檢查plane wave平面波已經被模板自動定義好。
參數alpha，theta和phi也都自動定義好。Alpha是控制平面波的電場極化方向，0就是x方向，90就是y方向，這里我們用90，就是電場沿y軸方向。Theta和Phi是平面波的入射方向，和遠場的方向圖坐標定義一致。
平面波從Z+方向射入，也就是theta=0和phi=0的方向。然后定義遠場的一個rcs探針，位置在Z=55cm處，在仿真計算域之外，入射平面波的背后，來看正面反射的RCS。
根據極化方向，可定義YZ平面為磁對稱，XZ電對稱。
然后時域就可以跑了，下圖為結果，我們選擇看探針的Y方向，因為其他方向沒有反射?？梢娍v軸橫軸都還沒歸一化。如果讓2*pi*r/lamda=10，算出lamda大概是6.4cm，對應頻率為4.7GHz，也就是說我們看的0-5GHz是為了只看瑞利散射和米氏散射區域，所以4.7GHz以下看不到平穩RCS值很正常。
Step 2.接下來提高精度，還是T-solver。
加密網格。由于我們關心的是3-5GHz的準確性，這里自適應網格就靠這段頻率的RCS值了。先加個后處理，計算這段頻率RCS值的積分。
然后自適應網格處選這個值，收斂標準為0.01.
然后仿真，可見探針的RCS在4次加密之后變得更穩定了。
Step 3. 下面換成I-solver。
后處理都刪掉，求解器算70個頻點，然后用 Monostatic RCS sweep，就是單站RCS掃描入射角，當然我們就看一個角度和T-solver比較就好。
在properties里面定義極化方向和RCS觀察角度，單站的觀察角和入射角一樣。上面Incident field settings 添加極化方向，這里用電場沿著Phi方向也就是X軸方向。下面的Observation angle sweeps添加觀察角度，T指Theta，P指Phi，都是0表示就看Z方向的一個點，和T-solver 探針一樣。
上個遠場坐標系方便理解。這里的設置會自動替代或者說控制平面波的三個參數，alpha, theta 和phi。所以時域中要看多個單站的RCS需要參數掃描。
然后就用默認設置仿真就行，仿真結束會看到一系列的遠場，每個都是單點RCS數據，所以數據量不大，仿真也快。這些名稱里的theta和phi就是我們的觀察角。
這里就需要遠場后處理來提取每個頻點的RCS數據，選則broadband, 1D Cartesian, singledirection, Theta=0, Phi=0; plot type選RCS (squaremeters), polarization選Phi。
Evaluate之后就得到RCS 的結果了，看著和T-solver 結果一樣，但是想放在一起比較還需要一點技巧。
Step 4, 數據類型轉換。
要想把兩個結果放在一起，如果類型一樣，復制粘貼到一個文件夾就行，可惜RCS這里不太一樣。之前T-solver探針的RCS結果是1DC，一維復數，這里I-solver掃頻的RCS結果是每個頻點提取的，是1D，一維實數。后處理可以把實數復化：
然后就可以放一起比較幅度：
可見T和I兩個求解器對于點小尺寸的RCS都可以算得很準，時間也很快，普通筆記本1分鐘而已。當然也可以用同樣的后處理把復數實化，反正phase是零。
然后也可以放一起比較幅度：
最后要注意的是，兩個實數的結果幅度（dB）放在一起沒問題，但是兩個復數的結果放在一起，除了幅度(dB)，就有其他的格式展示了，比如linear和real/imaginary，同學可能會發現其他格式的兩個結果就不一樣了。這是因為，RCS值雖然和功率或電場強度無關，但是計算RCS的過程中會用到功率，所以探針是通過散射入射功率比來算RCS，線性值和dB值的轉換關系為10log，而實數（dB）復化是用一般公式20log。所以dB值一樣的時候，線性值不一定一樣，要小心哈。
