Sonuç paketi: fairbeam.project/1

Paket, tek simülasyonu tanımlayan JSON dosyasıdır: model ve parametre değerleri, çözücü ayarları, tam geometri, mesh, çalıştırma istatistikleri ve son işlem sonuçları. Simulation.to_bundle() (python/fairbeam/simulation.py) yazar; görüntüleyici (src/types.ts içindeki türlerle) ve VBA makro dışa aktarıcısı (src/export/cst.ts) okur.

Dosyalar public/projects/<slug>.json konumundadır. Her yazma işlemi public/projects/index.json dosyasını da yeniden oluşturur (bkz. Dizin dosyası).

Kurallar

• Koordinatlar [x, y, z] üçlüleridir (Vec3). Eksen indisleri 0 = x, 1 = y, 2 = z şeklindedir.
• Sınırlayıcı kutular [[xmin, ymin, zmin], [xmax, ymax, zmax]] biçimindedir.
• JSON, allow_nan=False ile sıkıştırılmış yazılır; NaN veya Infinity içermez.
• Dosyalar atomik yazılır: yazıcı <slug>.json.tmp oluşturup yeniden adlandırır.
• Yuvarlama: mesh çizgileri 4, geometri 6, S11 5, Zin 3, uzak alan açıları ve yönlülük 2 ondalık basamak.

Üst düzey

generator

model

Model dosyasının MODEL sözlüğü (id, name, description, isteğe bağlı reference) nesneye yayılır; ayrıca:

Her Param, dataclasses.asdict(Param) ve çözülmüş değerden oluşur:

units

solver

excitation iki biçimden biridir:

• Varsayılan {"type": "gaussian-derivative", "f_min", "f_max", "expression", "dc_free": true}. expression, openEMS özel uyarımına verilen t (saniye) değişkenli fparser formülüdür. Darbenin tepe değeri birimdir; f_max değerinde -20 dB'dir.
• openEMS Gauss {"type": "gaussian", "f0", "fc", "f_min", "f_max", "dc_free": false}; f0 = (f_min + f_max) / 2, fc = (f_max - f_min) / 2.

parts

Şekilleriyle birlikte fiziksel CSXCAD özellikleri, ilk görünme sırasındadır. Yardımcı özellikler (DumpBox, ProbeBox, Excitation) ve portların oluşturduğu LumpedElement özellikleri dışarıda bırakılır. Portlar ports içinde listelenir.

material:

material.dispersion, simüle edilen modeldir; frekanslar Hz, zamanlar s cinsindendir ve openEMS düzenini (e^{+jωt}) kullanır:

Şekiller

Her şekilde şu alanlar vardır:

Diğer alanlar kind değerine bağlıdır:

• box: karşılıklı köşeler start, stop (Vec3). Bir eksende uzanımı sıfır kutu levhadır; örneğin yama veya toprak düzlemi.
• polygon: düzlemsel çokgen (sıfır kalınlık).
  • normal, normal eksen indisi n (0, 1 veya 2).
  • elevation, düzlemin n eksenindeki koordinatı.
  • points, düzlemde [a, b] çiftleri listesi.
• linpoly: polygon alanları ve length. Çokgen, normal boyunca elevation değerinden elevation + length değerine uzatılır (length negatif olabilir).
• cylinder: start, stop (Vec3), eksen uçları; radius, yarıçap.
• cylindricalshell: boru (CSXCAD CylindricalShell). start, stop, cylinder ile aynıdır; radius duvar ortasının yarıçapı, shell_width duvar kalınlığıdır. Boru radius - shell_width / 2 ile radius + shell_width / 2 arasındadır.
• sphere: center (Vec3) ve radius (CSXCAD Sphere).
• rotpoly: dönel katı (tam tur döndürülen CSXCAD RotPoly; tasarımcının konisi ve torusu). points, origin (Vec3) üzerinden axis ekseninde (0, 1 veya 2) geçen doğru çevresinde döndürülen kapalı konturun [radial, axial] çiftleridir. Noktanın doğruya uzaklığı ve origin çıkarılmış eksen koordinatı kontur içindeyse nokta içeridedir. Radyal değerler negatif olamaz. Dışa aktarıcı bbox değerini kendisi hesaplar (CSXCAD dönmeyi yok sayar), eksenden geçen düzlemde tam turlar yazar; ek yerel afin dönüşüm transformed sarmalayıcısıyla gösterilir.
• curve: çoklu çizgi boyunca ince tel (CSXCAD Curve). points, Vec3 listesidir. Yarıçapı yoktur: openEMS en yakın mesh kenarlarına yerleştirir, etkin yarıçapı hücrenin bir kesridir. Görüntüleyiciler nominal yarıçaplı boru olarak çizer.
• wire: radius içeren aynı yapı (CSXCAD Wire), hacim olarak rasterleştirilir.
• polyhedron: kapalı katı (CSXCAD Polyhedron). vertices, Vec3 listesi; faces, köşe indisi listeleri listesidir (üçgenler; CSXCAD yalnızca üçgen yüzleri doğru rasterleştirir). Fairbeam modellerinde yüzler dışa yöneliktir; okuyucular buna güvenmemelidir.
• transformed: desteklenen şeklin tam afin örneği. primitive, tam yerel şekli; matrix, sütun vektörlerini yerelden dünya koordinatlarına eşleyen satır öncelikli 4×4 homojen matrisi; bbox, dünya uzayında eksenlere paralel sınırı içerir. Eski okuyucuların yerel koordinatları dünya geometrisi sanmaması için ayrı türdür. Sarmalayıcıyı desteklemeyen okuyucular bbox değerini açıkça yaklaşık alternatif olarak kullanmalıdır.
• bbox: Fairbeam'in tam aktaramadığı CSXCAD şekil türleri için alternatif. source_kind, CSXCAD tür adını tutar; şekli yalnızca bbox tanımlar. Yerel tür biliniyor ancak tam yerel geometri bilinmiyorsa sınır dünya koordinatlarına dönüştürülür, transformed: true ayarlanır.

Sonradan geriye uyumlu eklenenler: curve, wire, polyhedron. Eski okuyucular yeni türleri bilinmeyen sayar ve bbox kullanmalıdır. Çizim, çokyüzlüleri dış sınır ve belirgin kenarlarla, telleri çoklu çizgilerle gösterir.

Tasarımcının tam, keyfî açılı dönüşümleriyle geriye uyumlu eklenen: transformed. Eski okuyucular sarmalayıcıyı bilinmeyen sayar ve dünya uzayı bbox değerini kullanmalıdır. Yerel simülasyon CSXCAD şeklini korur, afin matrisini uygular. Sıfır kalınlıklı metal levhalar çözücü koordinat düzlemlerine paralel kalmalıdır; openEMS teğetsel kaybı yerel CSXCAD sınırlarından seçtiği için kayıplı levhaların yerel normali de korunmalıdır. VBA makro dışa aktarıcısı dönüştürülmüş geometriyi uyarıyla atlar.

Tasarımcının silindir kabuk ve küre şekilleriyle geriye uyumlu eklenenler: cylindricalshell, sphere. Görüntüleyici, çizim ve VBA makro dışa aktarıcısı (iç yarıçaplı Cylinder, Sphere) tam yeniden oluşturur. Üretim çıktısı, alttaştan dik geçen boruyu dış çapında metalize via olarak işler; küreleri uyarıyla atlar.

Tasarımcının koni ve toruslarıyla geriye uyumlu eklenen: rotpoly. Görüntüleyici konturu tam döndürür (torna); çizim eksen yönünden daire, yandan siluet gösterir. VBA makro dışa aktarıcısı uygun konturda Cone (eşit yarıçaplarda Cylinder) veya Torus yazar; diğerlerini uyarıyla atlar. Üretim çıktısı uyarıyla atlar.

Düzlem içi koordinat düzeni (polygon ve linpoly). CSXCAD düzenini izler. Normal eksen n için:

• Her noktanın ilk koordinatı (n + 1) % 3 eksenindedir.
• İkinci koordinatı (n + 2) % 3 eksenindedir.

y normaline dikkat edin: noktalar (x, z) değil (z, x) biçimindedir. [a, b] noktasının 3B konumu:

p[n] = elevation;  p[(n+1)%3] = a;  p[(n+2)%3] = b

ports

Gruplu portlar. Bu ek alan, N fiziksel dirençli beslemeye sahip tek mantıksal portu korur. R ve sonuç anahtarı mantıksal moda aittir. İşaretli üye sinyalleri sᵢUᵢ, sᵢIᵢ için Paralel, N·R üye direnciyle U = ΣsᵢUᵢ/N ve I = ΣsᵢIᵢ; Seri, R/N üye direnciyle U = ΣsᵢUᵢ ve I = ΣsᵢIᵢ/N bildirir. Kaynaklar seçilen portun tüm üyelerini işaret ve boşluk uzunluğu normalizasyonuyla uyarır. Mevcut gelen/yansıyan dalga ve S-matrisi alanları bu modal sinyalleri kullanır. Dik modlar modal güce dahil değildir; üyeler dengesizse fiziksel güç toplamı farklı olabilir. group yoksa olağan port davranışı korunur. Hatalı gruplar yeniden açılışta üye kaybetmek yerine reddedilir.

Dalga kılavuzu portları. Port, analitik alan profiliyle bir TE_mn modunu uyarır; prob düzleminde E ve H'yi mod işlevlerine izdüşürerek mod gerilimi ve akımını ölçer. Referans, frekansa bağlı TE dalga empedansıdır: Z_TE = η0 k / β = η0 / √(1 − (f_c/f)²). Böylece u_inc, u_ref prob sinyallerini ileri/geri dalgalara ayırır; S11 = u_ref / u_inc yansıyan/gelen mod genliği oranıdır. results.ports[k].z_ref, bant merkezindeki Z_TE; z_ref_f, frekans başına değeridir. Zaman signals alanı yoktur (skaler referans gerektirir). Geri dalganın soğurulması için kılavuzu portun arkasında PML ile sonlandırın (sınırdan geçirin, auto_mesh(pad=[…, 0, …])). python/examples/waveguide_thru.py uygulamayı kontrol eder (docs/VALIDATION.md bölüm 13). Gerçek, dispersif olmayan ε_r, μ_r ile homojen dolu kılavuzun Python modeli bunları Simulation.waveguide_port(..., eps_r=, mu_r=) ile verebilir. Port β = √(k0² ε_r μ_r − k_c²), Z_TE = η0 μ_r k0 / β kullanır; R, f_cutoff, z_ref, z_ref_f dolu kılavuza ait olur; port kaydı eps_r, mu_r içerir (hava referansında ikisi de yoktur). Tasarımlar daima hava referansı kullanır.

Dalga kılavuzu port gücü. openEMS mod eşleme probları, kılavuz duvarlarının yanındaki mesh hücresi boyutuna bağlı olarak mod gücünü düşük okur (boyutta birinci derece: horn WR-90 beslemesinde 20 hücre/λ için %4,3; 30 için %8,6; tüm frekanslarda aynı). Şablon tam düğüm alanlarına göre normalize edilir ancak PEC duvar düğümü hava alanının yarısını taşır. Simulation.evaluate, eksikliği mesh çizgilerinden hesaplar (fairbeam.wgport, Yee ızgarasındaki ideal moda uygulanan prob izdüşümü); port U ve I değerlerini katsayının kareköküyle çarpar. Böylece pacc_w, gelen/yansıyan güç ve verimlilik mod gücüne aittir. S11, Z_in ve S-parametreleri (oranlar) değişmez; ancak çok portlu çalıştırmada farklı duvar hücrelerine sahip portların genlikleri kendi katsayılarını taşır. Katsayı results.ports[k].probe_power_factor içinde saklanır; sim.wg_probe_correction = False kapatır. TE10 için kılavuzdan geçen tam akıyla doğrulanmıştır; prob kutusu kapalı kılavuz tanımlamıyorsa (katsayı 0,9–1,3 dışında) uygulanmaz.

Ortak duvarlı kılavuzlar. İki kılavuz yalnızca sıfır kalınlıklı PEC levhayla ayrılıyorsa (ör. dal kılavuzlu kuplör) levhadaki prob düğümleri iki kılavuzun alanlarını enterpole eder; komşu kılavuz portun U ve I değerlerine sızar. fairbeam.wgport.inset_mode_probes(port, cells=1) (isteğe bağlı, Kartezyen mesh'te dikdörtgen TE10 portlar), yalnızca E/H prob kutularını iki geniş duvardan cells mesh aralığı içeri taşır. Uyarım, mod orijini, port köşeleri ve ölçüm düzlemi yerinde kalır; yukarıdaki güç katsayısı içeri alınmış problar için hesaplanır (TE10, b boyunca düzgündür). Mesh son hâlini aldıktan sonra S-matrisinin her portunda çağırın. Kullanılmazsa problar önceki gibi tüm kılavuzu kapsar.

lumped_elements

Simulation.lumped_element(...) ve kısayolları lumped_resistor(...), lumped_inductor(...), lumped_capacitor(...) yazar (Tasarım dirençleri/RLC yükleri aynı çağrıyı kullanır). Eleman, start..stop kutusuna yayılmış, akımı direction boyunca olan openEMS LumpedElement öğesidir. Katı değildir (parts dışında tutulur), port da değildir.

Birleşik yerel seri eleman ideal devre kontrolünü geçmemiştir (rf-rlc-workflows (yeni sekmede açılır)). Alternatif olarak ayrı lumped_inductor ve lumped_capacitor geometrik olarak seri bağlanarak seri LC oluşturulabilir.

Yarı uzay ve ayna düzlemleri

half_space. z- sınırı PEC olduğunda paket şunu içerir:

{"axis": "z", "side": "min", "position": <first z mesh line>, "kind": "PEC"}

Fiziksel problem, sonsuz PEC toprak düzlemi üzerindeki z ≥ position yarı uzayıdır (görüntü teorisi). Toprak, parts içinde katı değildir. Görüntüleyici toprak düzlemi olarak çizer. Toprağın altındaki yönler fiziksel olarak bulunmadığından uzak alan yüzeyi ve kutupsal kesitler yalnızca θ ≤ 90° gösterir. Diğer sınır düzenlerinde half_space, null olur. Burada şu anda yalnızca z- PEC durumu kodlanır.

mirror_planes (uzak alan kaydı başına), herhangi bir yüzdeki PEC veya PMC sınırlarının sayısıdır. openEMS bu sınırlarda NF2FF kayıt yüzeyini aynalar ve görüntünün de integralini alır. Ham Prad tüm görüntü uzayını kapsar; bundan türetilen Dmax aynı katsayı kadar düşük olur. Fairbeam ikisini 2^mirror_planes ile düzeltir:

prad_w   = Prad_openEMS / 2^m
Dmax     = Dmax_openEMS · 2^m

Böylece yönlülük, verimlilik ve kazanç fiziksel yarı uzaya (m = 2 ise çeyrek uzaya vb.) aittir.

mesh

run

openEMS'in yakalanan stdout/stderr çıktısından ayrıştırılan istatistikler. Model simüle edilmediyse null. Günlükte karşılığı bulunmayan ? işaretli alanlar bulunmaz.

results

Model simüle edilmediyse null.

Hiçbir port uyarılmıyorsa bands ve farfield boş, signals ise {} olur. Çok portlu çalıştırmalarda ports, bands ve signals ilk uyarılan porta aittir. ports yalnızca uyarılan portları içerir; her biri kendi uyarıldığı çalıştırmadaki yansımasını taşır.

ports[k]. Tüm diziler frequency ile hizalıdır.

Band. Bant, 20·log10|S11| < -10 dB olan ardışık frekans örnekleridir.

JSON bant alanları özgün anlamlarını korur. CSV dışa aktarımında f_center_GHz sınırların ortasıdır, f_best_GHz JSON'daki f_center değeridir ve fractional_bw ortaya bölünür; edge_lo ve edge_hi açık uç bayraklarını korur.

FarField. Örüntü frekansları, bantların f_center değerleri, yani her banttaki minimum S11 frekanslarıdır (en fazla 4). Bant yoksa minimum S11 frekansı kullanılır. Model kendisi seçebilir (sim.pattern_freqs; ör. geniş bantlı horn için bant kenarları ve merkezi). --pattern hepsinin yerine geçer.

cp. IEEE düzeni ve openEMS'in e^{jωt} fazörleriyle, uzak alanın sağ/sol dairesel bileşenleri E_R = (E_θ + jE_φ)/√2 ve E_L = (E_θ − jE_φ)/√2'dir (+z yönlü dalgada RHCP, x'ten y'ye döner). Izgaralar directivity_dbi gibi [theta][phi] indislenir.

Örüntü CSV çıktısı rhcp_dBi, lhcp_dBi, axial_ratio_dB sütunlarını; uzak alan CSV'si ana eksen değerlerini ekler.

prad_w ve pacc_w, birim genlikli uyarım için mutlak değerlerdir. Genellikle çok küçüktürler; yalnızca oranları anlamlıdır.

Kayıpsız modeller. Hiç kayıp mekanizması olmayan model (PEC metaller, kayıpsız malzemeler, direnç yok) kabul ettiği gücün tamamını ışır; ışıma verimliliği 1'dir. prad_w / pacc_w yalnızca iki sayısal gücün uyumunu ölçer. Python modeli bunu sim.lossless = True ile bildirir (piramidal horn böyle yapar). evaluate() iddiayı kontrol eder (kayıplı malzeme/direnç varsa uyarıyla geçersiz kılar); simülasyonla elde edilen oran 1'in %5 yakınındayken rad_efficiency 1, kazanç = yönlülük bildirir, ölçümü rad_efficiency_raw ve notta saklar. %5 dışında simülasyonla elde edilen değer uyarıyla bildirilir. prad_w, pacc_w asla değiştirilmez. Horn, cpw 20'de Prad / Pacc 1,037, cpw 30'da 1,08 vermiştir. Sebep NF2FF kutusu değildir: besleme kılavuzu, beş yüzlü kutu ve horn kesit düzlemlerinden geçen tam Poynting akısı (Yee ızgarasında ham E/H) %0,1–0,4 içinde uyuşurken dalga kılavuzu mod eşleme probları gücü %4,3 (cpw 20), %8,6 (cpw 30) düşük okumuştur. Önceki "besleme akısına göre kutu +%2,4 / +%5,8" sonucu, metal duvarlarda aynı eksikliğe sahip düğüm enterpolasyonlu akıyla karşılaştırmaydı. Simulation.evaluate artık dalga kılavuzu portunu kalibre eder (probe_power_factor); horn Prad / Pacc değeri cpw 20'de 0,992–0,995, cpw 30'da 0,995–0,998'dir. Yukarıdaki %5 kuralı koruyucu olarak kalır. Tanı sırasında mesh hatası da bulunmuştur: CSXCAD'in tek hassasiyetle sakladığı çokyüzlü köşeleri, 5,08 duvarı yerine y = 5,0799999 konumuna mesh çizgisi koymuştur; üzerindeki kenarlar metal olmamış, kılavuz bir hücre fazla yükselmiştir (kılavuzda E_z, E_y'nin %6'sı; fairbeam.automesh artık bu koordinatları geri oturtur).

efficiency

EfficiencySweep. İsteğe bağlıdır (istenmezse bulunmaz): frekansa bağlı 1B ışıma verimliliği sonucu. NF2FF kutusu zaman alanı dökümleri kaydeder; çalıştırma sonrası openEMS bunları f_min–f_max arasında eşit aralıklı N frekansta dönüştürür (varsayılan 21, aralık 3–201). Yalnızca güçler tutulur, örüntüler tutulmaz. Uyarılan port başına bir kayıt; port, farfield[].port ile aynı şekilde ayarlanır (tek portlu çalıştırmada tek kayıt).

Toplam verimlilik rad_efficiency · (1 − |S11|²) olur; S11, ports[port] içinden f frekansında (frequency üzerinde enterpolasyonla) alınır. Örüntü frekansında taramanın Prad değeri farfield[].prad_w ile aynıdır.

Güvenilirlik. Uyumdan uzak frekanslarda port gelen gücün neredeyse tamamını yansıtır; pacc_w = P_inc (1 − |S11|²), iki büyük sayının küçük farkıdır. Durdurma ölçütünde durmak port sinyallerinin sönüm kuyruğunu keser; her frekansta yaklaşık aynı mutlak büyüklükte hata bırakır. Küçük pacc_w değerine göre bu hata büyüktür; oran zikzak yapar. pacc_error, uyarım darbesi sonrasındaki sönümün son onda biri DFT dışında bırakıldığında ½·Re(U·I*) değişimini hesaplayarak tahmin eder. Sinyaller sönerken kaydedilmeyen bölüm bu mertebede veya daha küçüktür. Yama şablonunda ölçüm (11 frekans, 1,47–3,19 GHz, GPU):

Üç çalıştırma arasında Prad en fazla birkaç yüzde, pacc_w rezonans üstünde %33'e kadar değişmiştir (burada 1 − |S11|², %3–4'tür; uyarım spektrumu en zayıftır). −50 dB'de tahmin %2–51, gerçek %0,4–24; −60 dB'de tahmin %0,2–20, gerçek %0,1–7'dir (gerçek değer −70 dB çalıştırmasına göre). Böylece tahmin güvenli tarafta kalır. Sebep NF2FF açısal ızgarası (90°/180° ve 5°/10° aynı Prad) veya döküm örneklemesi değildir (port probları gibi her Nyquist/4 = 37 zaman adımında; f_max değerinde dönem başına 8 örnek). Prad'ın kesilme hatası (birkaç yüzde) dahil değildir.

signals. Sabit adımla seyreltilerek en fazla yaklaşık 1500 noktaya indirilen port zaman sinyalleri.

Çok portlu çalıştırmalar

fairbeam run (ve sweep/converge), fairbeam.simulation.excite_only(n) içinde uyarılan port başına modeli bir kez kurar. O çalıştırma n portunu uyarır; diğerleri yerinde, dirençleriyle sonlandırılmış kalır. Varsayılan: dört porta kadar tüm portlar, diğerlerinde port 1. --excite all|1,3 ile değiştirin. Tek portlu model önceki gibi çalışır; paketine ayrıca 1 × 1 sparams eklenir.

sparams

Tanım. Gerçek referansı Z_i olan i portunda U_i ve I_i, frekans alanı port gerilimi ve akımıdır (akım yapıya doğru). Güç dalgaları a_i = (U_i + Z_i I_i) / (2 sqrt(Z_i)), b_i = (U_i − Z_i I_i) / (2 sqrt(Z_i)) olur; openEMS'in uf_inc ve uf_ref değerlerinin sqrt(Z_i)'ye bölümüdür. j portunu uyaran çalıştırmanın dalgaları A ve B matrislerinin j sütunu olduğunda her frekansta tam matris S = B A^-1 olur. Sonlandırılmış FDTD portunda küçük, sıfır olmayan gelen dalga olsa da bu tanım tamdır. Kısmi uyarımda bilinen sütunlar S_ij = b_i / a_j olur. Z_i değerleri eşitse olağan S-parametreleridir; değilse her portun kendi Z_i değerine referanslı güç dalgası S-parametreleridir. Uyarılan her k portunda results.ports[k].s11_*, S_kk değerine eşittir.

qa.

element_patterns

Antenlerde (NF2FF kutulu modeller), birden fazla port uyarıldığında veya --element-patterns on verildiğinde bulunur. Diğer tüm portlar sonlandırılmışken her uyarılan portun birim gelen dalga başına karmaşık uzak alanını tutar; karşılıklı kuplaj dahildir. Birleştirme için Diziler ve hüzme yönlendirme sayfasına bakın.

Birimler: a = U_inc / sqrt(Z_ref) = 1 sqrt(W) gelen güç dalgası için radius_m uzaklıkta E, V/m (tepe fazörü). Işıma şiddeti U = r² (|E_θ|² + |E_φ|²) / (2 η0), gelen güç ½ |a|². w_j ağırlıkları için dizi alanı Σ w_j E_j.

Eleman örüntüsü kodlamaları

e_theta_re, e_theta_im, e_phi_re, e_phi_im alanlarının her biri, satır öncelikli [theta][phi] düzeninde n_θ · n_φ little-endian değerden oluşan base64 dizesidir.

• "i16le-base64-scaled" (yazıcının varsayılanı, python/fairbeam/multiport.py): işaretli int16 q = round(v / scale · 32767), v = q · scale / 32767. scale, her fields kaydındaki sayıdır: o kaydın dört dizisindeki en büyük |değer| (port/frekans başına tek ölçek; E_θ ve E_φ paylaşır; scale 0 tüm değerlerin sıfır olduğunu belirtir). Nicemleme adımı tepe bileşenin 1/32767'si, yaklaşık −90 dB'dir. 2×1 ve 4×1 yama dizilerinde düzgün, yönlendirilmiş (0°, 30°, 60°) ve genliği kademeli ağırlıklarda, D > Dmax − 50 dB bölgesindeki sentezlenmiş yönlülüğü en fazla 0,01 dB değiştirir; hüzme yönü aynı kalır, HPBW farkı 0,003° içindedir.
• "f32le-base64" (önce yazılan paketler): float32, scale yoktur. İki kat boyut; float32 gürültüsü çok az sıkışır, bu yüzden gzip iki biçimde de neredeyse kazanç sağlamaz.

Görüntüleyici (src/lib/sparams.ts) ve fairbeam.array ikisini de okur. Sonlu olmayan uzak alanlar "f32le-base64" olarak yazılır. fairbeam.multiport.reencode_element_patterns(bundle), eski paketi başka alanına dokunmadan yerinde dönüştürür.

fields

İsteğe bağlı; yalnızca fairbeam run --fields çalıştırmalarında bulunur (python/fairbeam/fields.py). Sıfır kalınlıklı metal içeren her düzlemde (kutu levhası veya çokgen; en fazla 4 düzlem, küçükten başlayarak) openEMS tam levhanın mesh düzleminde frekans alanı rot(H) dökümü kaydeder. PEC levhada düzlem içi bileşenler, yüzey akımı yoğunluğunun sabit normal ikili hücre genişliğine bölümüdür; bu nedenle harita düzlem başına sabit katsayı farkıyla yüzey akımı büyüklüğü |J_s| olur. FDTD mesh'inden düzenli ızgaraya yeniden örneklenir, düzlem/frekans başına normalize edilir.

FieldPlane

FieldFrequency

Tepe metal kenarlarındadır; burada akım tekildir ve yalnızca mesh'in izin verdiği kadar çözümlenir. Mutlak tepe yerine şekilleri ve göreli seviyeleri karşılaştırın.

field_planes

İsteğe bağlı; yalnızca alan düzlemli çalıştırmalarda bulunur (fairbeam run --field-plane, tasarımın monitors.field_planes alanı; python/fairbeam/field_planes.py). Düzlem/frekans başına bir kayıt. openEMS her düzlemde, istenen konuma en yakın mesh çizgisinde, düzlemdeki tüm simülasyon bölgesi boyunca düğüm enterpolasyonlu frekans alanı E (döküm türü 10) veya H (tür 11) kaydeder. Kaydedilen harita fazör büyüklüğüdür; FDTD mesh'inden düzenli ızgaraya çift doğrusal yeniden örneklenir (düzlemdeki en ince hücrenin adımıyla, uzun kenarda en fazla 200 örnek), 3 anlamlı basamağa yuvarlanır. Karmaşık bileşenler yanında isteğe bağlı 8 bit phasor olarak saklanır.

Normalizasyon. openEMS frekans alanı dökümleri, port gerilimleriyle aynı tek taraflı Fourier dönüşümüdür: 2 Δt Σ f(t) e^(−jωt). Uyarılan portun P_inc = |u_inc|² / (2 Re Z_ref) değeriyle sqrt(1 W / P_inc(f)) ölçeklemesi uygulanınca uyarılan porta gelen (uyarım) 1 W güç için tepe fazör genliği olur. Tek uyarılan port yoksa ham dönüşüm kalır (unit: "arb.", normalization: "none"). fields gibi haritalar tek uyarımdandır: çok portlu çalıştırmada yalnızca ilk uyarılan portun çalıştırmasında kaydedilir.

FieldPlaneMap

FieldPlanePhasor (isteğe bağlı). Aynı yeniden örneklenmiş nu × nv ızgaranın karmaşık bileşenleri; görüntüleyici fazı ve bir dönem boyunca anlık Re{F e^(jωt)} alanını gösterebilir (tasarımcının 2B alan haritası sekmesi ve 3B görünüm animasyon yapar).

Değerler magnitude gibi ölçeklenir (1 W gelen güç); uyarılan port varsa gelen gerilim dalgasının fazıyla döndürülür (× conj(u_inc) / |u_inc|). Faz 0, uyarım darbesinin keyfî zaman başlangıcı değil, bu dalganın t = 0 anıdır. Uyarılan port yoksa (normalization: "none") faz ham dönüşüme aittir, fiziksel referansı yoktur. Zaman düzeni e^(+jωt); φ fazında alan Re{F e^(jφ)} olur.

Boyut: 106 × 106 harita başına yaklaşık 80 kB JSON, 200 örnek sınırında yaklaşık 150 kB; tasarım sınırlarıyla (4 düzlem × 4 frekans) en fazla yaklaşık 2,5 MB. Fazör, abs haritalarında piksel başına 6 bayt (tek bileşende 2), base64 olarak ekler: 106 × 106 (abs) için yaklaşık 90 kB, 200 × 200 için 320 kB; 16 tam boy abs haritasında en fazla yaklaşık 5 MB ek. Notlar: düğüm enterpolasyonu, tam metal levhada veya dielektrik arayüzde normal E bileşenini komşu iki hücre üzerinden ortalar; temiz saçak alanları için düzlemi bir hücre uzağa koyun. PML sınırının dış hücrelerinde soğurulmuş, fiziksel olmayan alanlar bulunur.

Dizin dosyası

public/projects/index.json, her yazmada veya fairbeam index [folder] ile yeniden oluşturulur. Klasörde (kendisi hariç) schema değeri fairbeam.project/ ile başlayan tüm *.json dosyalarını kapsar. Kayıtlar önce model kimliğine, sonra ada göre sıralanır.

{
  "projects": [
    {"file": "patch-antenna.json", "name": "Rectangular patch antenna", "model": "patch-antenna",
     "created": "2026-09-24T22:24:15+0300", "simulated": true, "bands": [2.433], "cells": 97152}
  ],
  "updated": "2026-09-24T22:25:42+0300"
}

Sürümleme

İsteğe bağlı alan eklemek şema kimliğini değiştirmez: lumped_elements, results.sparams, results.element_patterns, farfield[].port, run.port_runs, fields.port, results.efficiency, run.efficiency_time_s, run.engine / engine_requested / exact_endcriteria, field_planes, efficiency[].pacc_error / reliable, rad_efficiency_raw, parts[].conductor, parts[].void bu şekilde eklenmiştir. Alan kaldırmak/yeniden adlandırmak, birim veya indis düzenini değiştirmek sürümü fairbeam.project/2 yapar. Şema değiştiğinde src/types.ts aynı commit'te değişir.