Am Do, 24.08.2006, 12:15, schrieb Andre Grede:
> Hallo Stefan,
Hallo Andre,
>> Ich weiss zwar noch nicht so genau, wie ich mir das mit dem
>> EM-Simulation
>> in Qucs vorgestellt habe, aber so Aufgaben loesen, wie die Berechnung
>>
>> 1) der Abstrahlcharakteristik einer Antenne (Planar, Dipol, etc.)
>> 2) der Feldbilder passiver Strukturen (z.B. Streifenleitungen=
>> 3) der S-Parameter passiver Strukturen
>
> ich hatte auch eine mail von Michael bekommen und im folgendes
> geantwortet:
>
> -------------------------
> -------------------------
>
> Also ich hätte gedacht der Feldsimualtor wird an das Layout-Tool
> angesetzt, dass es ja leider bei euch noch nicht gibt. Ab dort würde ich
> dann übernehmen. D.h. ich brauche die Geometrie in irgendeiner Form
> damit ich das Gitter generieren kann. Die Ausgabe von
> Simulationsergebnissen kann ja dann in eurem schon vorhandenen
> Datenviewer geschehen. Für Feldbilder die zusammen mit der Struktur
> gezeigt werden sollen müsste man sich natürlich was anderes ausdenken,
> sollte aber auch nicht weiter schwierig sein.
>
> Die Frage ist im Moment was der Simulator können soll / muss. Wenn man
> sich ausschließlich auf planare Strukturen konzenteriert, kann man den
> Rechenaufwand durch ein 2 1/2 D Verfahren drastisch reduzieren. Ich bin
> aber ehrlich gesagt kein großer Freund dieser Verfahren, weil sie zum
> einen sehr schnell an ihre Grenzen stoßen und man sich gerade bei hohen
> Frequenzen immer Fragen muss wo planar aufhört und 3-D anfängt. Der
> Nachteil bei einer richtigen 3D Rechnung ist natürlich der große Rechen-
> bzw. Zeitaufwand. Ich würde mir mal Gedanken machen mit welcher Methode
> man am einfachsten fährt bzw. welche für derartige Probleme am
> geeignetsten scheint. Danach müssten wir uns eigentlich nur einigen, in
> welchem Format ein Layout später mal zur Verfügung steht, damit ich es
> einlesen kann (vielleicht Gerber oder ähnlich).
>
> -------------------------
> -------------------------
>
>> Beim dritten Punkt faellt mir auf Anhieb ein, dass man auf diese Art und
>> Weise eventuell auch ein Naeherungsmodell fuer eine
>> Mikrostreifenkreuzung
>> ableiten koennte.
>
>
> Aus reinen numerischen Rechnungen (d.h. numerisches Lösen der Maxw. Gl.)
> kann man nur schwer Modelle ableiten. Dazu muss man dann schon ein
> semi analytisches Verfahren für das jeweilige Problem bemühen. Meist
> führt das dann zu Gleichungen die wie gesagt das spezielle Problem
> beschreiben, sich aber nur numerisch Lösen lassen. (Stichwort zum
> Besipiel: Orthogonalentwicklung).
>
>> Welche Erfahrungen hast du genau mit numerischer Feldberechnung?
>
> Zum einen benutze ich sie den ganzen Tag. Um genau zu sein ist mein
> Forschungsgebiet eigentlich "Deflection Modulated Vacuum Tubes". Ich
> arbeite mit den verschiedensten Feldsimulatoren, hauptsächlich aber mit
> dem hier am Institut entwickelten GdfidL, da es PIC Simulationen
> erlaubt. D.h. du kannst Particle in das Rechenvolumen einschießen und es
> wird neben dem Feldproblem auch die relativistische Bewegungsgleichung
> gelöst. So etwas braucht man vor allem für Beschleunigerstrukturen,
> Klystrons oder andere MM-Wellenröhren.
> Nebenbei beschäftige ich mich aber auch mit der Numerischen
> Feldberechnung selbst bzw. kombiniert analytisch numerischen Verfahren.
> Versuche zum Beispiel gerade mit Hilfe der Feniten Differenzen einen
> Particle Tracker zu implementieren, d.h. das statisches Feld einer
> Struktur berechnen und dann unter Berücksichtigung des eigenen Feldes
> Particle hindurch "tracken". So was braucht man z.B. zum Berechnen von
> Elektronenkanonen. Der Vorteil ist dann (wenn es läuft), dass es viel
> schneller ist als ein Code für dynamische Felder.
>
> Für Qucs hatte ich wie oben geschrieben eigentlich an einen
> Feldsimulator gedacht, der an ein Layout ansetzt. D.h. die entsprechende
> Struktur wird "gemesht" und dann berechnet. Ergebnis sind dann die
> Felder sowie Übertragungseigenschaften zwischen Verschiedenen Ports
> (z.B. S-Parameter).
> Wichtig fände ich, dass man innere Ports benutzen kann, so dass sich
> eine Schaltung nach dem Layouten mit Bauteilen simulieren lässt. Man
> kann sich das vereinfacht so vorstellen, dass ein Bauteil durch einen
> Port am "Ein-" und "Ausgang" ersetzt wird.
>
> Überlege gerade welches Verfahren sich am einfachsten implementieren
> lässt und schnell bei planaren Strukturen ist.
>
> Im Moment programmiere ich fast ausschließlich in Fortran. Finde es für
> mathematische Probleme enfach super. Man kann es natürlich auch in C
> machen oder den Fortrancode aus C aufrufen. Da der Solver des
> Feldsimualtors aber ziemlich unabhängig ist (Daten aus Datei lesen,
> Ergebnisse in Datei schreiben) könnte ich ihn ja vielleicht in Fortran
> implementieren. Bei der GUI gibt es sicherlich andere Möglichkeiten.
Ok. Danke fuer die ausfuehrliche Antwort.
Ich denke, dass wir uns einfach mal auf folgendes einigen koennen:
1) 3D-Simulation (statt 2.5D) finde ich gut
2) wir brauchen also ein Datenformat (muessen mal gucken, was es
da so standardmaessig gibt), wo 3d-geometriedaten abgespeichert
werden koennen, die man dann einlesen kann
3) dann ein Datenformat, dass Ergebnisse, die aus einer 3D-Feldsimulation
entstehen, speichern kann. gibt's da irgendein Standard fuer?
4) Im Grunde habe ich nix gegen Fortran. das Problem wird nur sein, dass
es wahrscheinlich nur wenige Leute gibt, die so ein Programm auch
lesen koennen, bzw. sinnvolle Aenderungen machen koennen. Fortran
wuerdest du also persoenlich preferieren? oder wuerde es C auch
fuer dich tun?
Gruesse, Stefan.
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