散射仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2022-07-01
散射仿真的視頻教程
如何應用FEKO進行復雜目標體的雷達散射截面仿真
來自Altair-China視頻課程，為免費視頻。 整理出來旨在分享hyperworks知識給廣大同行，不為個人商業利益 若有侵犯相關合法權益請告知，即刻根據規范刪除。
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Altair（Feko+newFASANT）RCS仿真技術與應用網絡研討會
Altair（Feko+newFASANT）RCS仿真技術與應用網絡研討會 內容大綱： 1. HyperMesh處理電磁散射模型 2. Feko電磁散射仿真新功能 3. newFASANT功能特色 4. Feko與newFASANT求解器使用方法 5. Feko與newFASANT電磁散射典型應用 6. iSAR雷達成像功能介紹 7. 問題答疑
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面向航空航天與國防工業的電子系統設計網絡研討會系列
電磁隱身仿真流程與演示 3. 電磁模型模型處理與求解器選擇 4. 電磁隱身典型算例：自動駕駛、天線陣，低散射目標等 5.
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散射仿真的實例教程
參考論文：《Optically resonant magneto-electric cubic nanoantennas for ultra-directional light scattering 》
下面是論文的結果 VS 我的結果。
參考文獻：《Planar Plasmonic Chiral Nanostructures》
下面是論文結果VS我的結果
本模型展示而已，欲購勿擾。
基于ASAP的散射光雙光束干涉仿真
光的干涉是物理光學中最重要的現象之一。本文分析了MIT實驗視頻中的光學原理，提煉了其物理模型。視頻利用邁克爾遜干涉儀進行分振幅產生兩相干光，在接收屏上觀察到等傾圓紋。本文記錄了利用強大的光學設計軟件ASAP對該物理模型進行仿真的過程。
光學原理: 邁克耳孫干涉儀是應用光的干涉原理，測量長度或長度變化的精密的光學儀器，其光路圖如圖。
運行ASAP模擬結果：
ASAP 已持續在光學領域中發展，由代碼來指示光線如何與系統對象交互作用，來模擬其物理現象。仿真和分析的結果非常明了，能夠比現有其它軟件處理更多的光學系統仿真。 ASAP 在工業界廣泛應用于航天工程、生物光學產業、顯示器、反射器、光學測量科技、光通訊產業、照明系統、光導管系統等。
因此，對于光電專業的學生來說，用好 ASAP 不僅能讓我們在未來的課程設計中受益，更深層次的講，當我們畢業走進上述的工作崗位后，這種渴望探索的求知精神無疑是一筆隱形財富。于是抱著這樣的態度去做工程，這就成為我們學習和發展的優勢，比如當我們設計一個光學系統后想要模擬產品效果是否達到要求， 我們便可以利用 ASAP 強大的功能做出仿真， 發現其存在的問題，結合所學解決優化，以達到完善產品的目的。而每完成這樣的一次任務也就完成了一次自我升華，是對知識的沉淀，對經驗的累積，對視野的拓展。
展開 摘要
針對現有簡單模型對水下實際目標的仿真逼真度較差的情況, 利用COMSOL聲固耦合算法以及完全匹配層對二維潛艇簡單模型受激勵后的散射聲場進行了數值仿真分析。利用ANSYS有限元分析軟件對相同簡化模型進行計算對比, 計算結果基本吻合, 驗證了COMSOL在計算大型目標散射聲場時的有效性。最后以某型潛艇結構為原型構建了內部艙室結構及結構材料屬性, 提高了模型相對于實際目標的逼真度, 仿真了受激勵后的再輻射聲場。其結果可對水下主動探測裝備發展提供參考。
水下目標聲散射可看作目標受激勵后的再輻射過程。隨著電子計算機技術的不斷發展, 有條件對水下目標散射聲場進而對主動聲吶回波信號進行較為精確的數值仿真, 避免了頻繁進行海試試驗, 節省了大量的人力物力[1]。通過相關文獻發現, 國內對于水下結構的散射聲場數值仿真大都采用有限元與邊界元相結合的方法, 并在工程應用方面取得了良好的結果[2], 但只是針對簡單模型進行仿真。近年來, 有學者利用新型多物理場耦合分析軟件COMSOL Multiphysics進行了簡單形狀模型以及小型加肋殼體模型的嘗試[3]。初步驗證了利用該軟件計算目標散射聲場的可行性, 但未見更復雜模型的仿真報道。而更加真實的目標結構建模在仿真應用中又是不可忽略的, 因此文中借助COMSOL軟件對復雜潛艇艙室結構進行了聲固耦合數值仿真分析, 為提高主動聲吶回波信號仿真逼真度提供了有效借鑒。
展開 基于FDTD腳本驅動的全流程：微型球體聚合空心球殼nanojet建模、散射光場及散射效率曲線繪制實踐
焚天神劍
關鍵詞：FDTD腳本編碼，全流程，異型球體建模，nanojet散射，散射效率曲線
本設計運用FDTD腳本全流程，針對微型球體聚合的空心球殼nanojet展開深入探究。從建模著手，精心調試各項參數，成功搭建出精準且完善的模型，精準復現了空心球殼的結構特征。在散射光場模擬環節，其呈現效果與預期幾近一致，直觀展現出光與納米結構相互作用的細節。散射效率曲線繪制結果表明，不同球殼半徑在各異波長下呈現出穩定的差異規律。此項設計為納米光學研究、微納器件制備等領域提供了有力支撐，極具應用潛力。
結構設計
納米球的外形輪廓如下圖左所示，預計產生的光場散射效果如右圖所示。
圖1 預期球殼外形以及散射效果
粗糙表面納米二氧化硅空心球，300-2500nm的波長，球殼的直徑200-1000nm，外部小球40nm。對球體進行編程建模，形成FDTD的參數列表以及模糊化處理的編碼。編碼的優勢為波長范圍、頻率采樣率、球殼半徑、微球半徑以及材料靈活設置，一鍵式操作。
圖2 model參數設置以及編碼
形成如下結構樹以及規律排列的球形微球陣列。
圖3 結構樹以及建模效果
掃描設計
結構掃描個性化編碼，設置好掃描數量和范圍，仿真后形成下列仿真好的文件（需要經過一些仿真時間）。
圖4 掃描腳本以及生成的仿真結果
散射光場、效率曲線
首先，基于第二節的仿真結果，選取特定球殼半徑以及波長序號，生成光場圖，見下圖效果。
展開 Altair電大平臺共址干擾仿真
01
內容大綱
1. Altair產品方案
2. 共址干擾仿真
1）干擾現象、關注參數、主要設置與流程
2）機載系統應用算例
3. 仿真演示
4. 小結
02
講師
王晨—Altair電磁仿真高級專家
負責Altair電磁仿真軟件的技術支持工作，熟悉計算電磁學，編寫調試過矩量法與多層快速多極子算法的代碼，熟悉微波組件，天線、天線布局、電磁散射、電磁兼容等領域的仿真技術，電磁仿真行業從業15年。《FEKO 仿真原理與工程應用》作者。
三. Altair 復雜天線罩電磁性能快速仿真分析
01
內容大綱
1. Altair電磁整體解決方案
2. 天線罩快速建模仿真：newFASANT 軟件
3. 天線罩設計案例分享
4. Demo演示
02
講師
焦金龍 – Altair 高級技術經理
1年以上電磁仿真的工程應用經驗；專業與研究方向：電磁兼容、天線設計、天線罩及多物理場、計算電磁學與電波傳播等。
四. Altair 雷達系統的RCS和散射仿真
01
內容大綱
1. 電磁隱身仿真物理概念
2. 電磁隱身仿真流程與演示
3. 電磁模型模型處理與求解器選擇
4. 電磁隱身典型算例：自動駕駛、天線陣，低散射目標等
5.
展開 
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散射仿真的最新內容
圖5 散射光場繪制腳本以及提取的散射場
接著，提取掃描所有球體的仿真結果，形成散射效率曲線。
圖6 散射曲線繪制腳本以及最終繪制的散射曲線
總結
本設計基于FDTD腳本完成了微型球體聚合的空心球殼nanojet的全流程建模，散射光場效果與預期貼近，且散射效率曲線表明不同球殼半徑在不同波長下存在固定差異，實現了較為完善的模擬研究。
效率：通過進行光傳播、光散射和光吸收仿真，工程師可優化光學傳感器的能效，從而可延長電池使用壽命。
準確度：使用先進的光線追跡和波動光學仿真，Ansys可確保可穿戴設備能夠在不同條件下提供精確可靠的測量結果。
熱管理：光學系統通常會產生熱量，而這會影響性能和用戶舒適度。
Intralipid模型仿真需要散射參數（g, μs）。散射系數7-19的理論計算和實驗測量在許多論文中已經提出。然而，文獻中報道的g和μs的值是變化的。我們使用在引用最多的文章中提出的數值來運行仿真，也就是van Staveren, et al8、Michels, et al17和Flock, et al19。
因此，該雷達散射仿真將使用Ansys HFSS完成。HFSS可以精確模擬邊緣散射，爬波，空腔返回，因此它將是我們選擇的軟件。
對比水平方向角0°與90°的聲散射仿真結果如圖13所示。
圖13 水平方向角0°與90°的聲散射仿真結果
由圖13可以發現, 在以90°水平角入射時, 也就是在正橫方向, 對更多低頻的信號響應明顯, 且散射聲強加大, 結構之間相互影響力增加。
4.3 聲散射噪聲計算
艦船的聲散射噪聲仿真重點在于聲源獲取和散射體建模。流體水動力獲得聲源的方法在前面導管槳算例中已經有介紹，在這里要特別提的是，如何將其等效成簡單的聲源，當然如果不考慮計算能耗仍然可以采用艦船流體繞流噪聲仿真的方法。
有些OLED結構會使用散射結構來增加提取效率，但由于散射結構仿真比較耗費仿真資源，因此建議先優化疊層結構之后再進行散射相關優化。
步驟1：確定發光層中的偶極子位置
使用stackfield函數可以獲得由平面波注入的多層堆棧內的電場配置檔案。最佳偶極子位置是發光層區域的最大電場處，以提高自發輻射速率。
Altair 雷達系統的RCS和散射仿真
五. Altair 電磁輻射危害規范性設計
六. Altair 雷達和無線電系統覆蓋范圍優化
七.
參考論文：《Optically resonant magneto-electric cubic nanoantennas for ultra-directional light scattering 》
下面是論文的結果 VS 我的結果。
參考文獻：《Planar Plasmonic Chiral Nanostructures》
下面是論文結果VS我的結果
Altair 雷達系統的RCS和散射仿真（6月25日 19:30-21:00）
內容簡介：
電磁仿真已成為設計先進的探測系統、自動駕駛車輛和隱身技術必不可少的一部分。
