Başlarken

Bu kılavuz, Fairbeam masaüstü uygulamasını denemek isteyenler içindir: uygulamayı kurun, ardından bir yama anten tasarlayın, simüle edin ve sonuçlarını inceleyin. Tasarımcının tüm özellikleri Tasarımcı sayfasında açıklanır. Fairbeam'i kaynak kodundan derlemek için Fairbeam'i kaynak kodundan çalıştırma sayfasına bakın. Uygulamada Yardım › Başlangıç Kılavuzu bu sayfanın yayımlanmış sürümünü açar.

1. Kurulum

Kurulum dosyasını fairbeam.org veya sürümler sayfasından (yeni sekmede açılır) indirin.

• macOS (Apple silicon, macOS 27 veya üzeri): .dmg dosyasını açın ve Fairbeam'i Uygulamalar klasörüne sürükleyin. Uygulama Developer ID ile imzalanmış ve Apple tarafından doğrulanmıştır.
• Windows (10/11, x64): -setup.exe dosyasını çalıştırın. Yönetici izni istemeden kullanıcı hesabınıza kurulur. Kurulum dosyası kod imzalı olmadığından SmartScreen “Windows bilgisayarınızı korudu” mesajını gösterebilir: Ek bilgi › Yine de çalıştır seçeneğini kullanın.

İlk açılış. Fairbeam'in simülasyon çalışma ortamına (Python, openEMS ve Fairbeam paketi) ihtiyacı vardır. Kurulum ekranında çalışma ortamının kurulması gerektiği belirtilir: Çalışma ortamını kur seçeneğini kullanın (düğmede indirme boyutu gösterilir; süre bağlantınıza ve sisteme bağlıdır). Mevcut bir openEMS kurulumunuz varsa Mevcut bir Python kullan… ile Fairbeam'i bu kuruluma yönlendirin. Uygulama ardından Ana ekran ile açılır. Sonraki açılışlarda bu adım atlanır; yeni sürümler uygulamada sunulur (Yardım › Güncellemeleri denetle).

2. İlk tasarım uygulaması

Tasarım oluşturun

1. Ana ekran üzerinde Yeni tasarım altında bir ad yazın (örneğin My patch), Baskılı grubundaki Yama anten şablonu seçeneğini (“Toprak düzlemi üzerinde prob beslemeli yama”) seçin ve Oluştur ve tasarımcıyı aç düğmesine tıklayın. Diğer şablonlar çalıştırılmaya hazır parametrik tasarımlardır: Boş tasarım (frekans bandı ve bakır içerir, geometri içermez), Temel antenler altında Yarım dalga dipol, Çeyrek dalga monopol ve Açık uçlu dalga kılavuzu; Baskılı altında Baskılı kılıflı dipol (867 MHz, toprak düzlemi yok); Devreler altında Mikroşerit hat (iki portlu) (FR-4 üzerinde 50 Ω, S11 ve S21 için). Her biri saniyeler içinde simüle edilir; bu kılavuz yama antenle devam eder.
2. Tasarımcı açılır. Çalışma alanını inceleyin:
   • üstteki şerit: Giriş, Modelleme, Dönüştür, Simülasyon, Optimizasyon, Son işlem;
   • soldaki gezinti ağacı: tasarım, Parametreler (6 adet: f0, W, L, h, G, feed), Katılar (Alttaş, Toprak düzlemi, Yama; her birinin şekliyle birlikte), Malzemeler, Portlar (Port 1, 50 Ω) ve Sonuçlar (henüz boş);
   • ortadaki 3B görünüm: döndürmek için sürükleyin, yakınlaştırmak için kaydırın, görünümü kaydırmak için sağ veya orta düğmeyle sürükleyin; İzometrik / Üst / Ön / Sağ / Alt kamerayı ayarlar, hedef düğmesi (veya Boşluk / F) modeli ekrana sığdırır;
   • sağdaki Özellikler: seçtiğiniz öğenin alanları;
   • alttaki alt panel: Denetimler ve Parametreler; daha sonra Çalıştırma (canlı ilerleme), Çalıştırmalar (tasarımın çalıştırmaları yan yana) ve Günlük. Çalıştırmanın grafikleri 3B görünümün yanında sekme olarak açılır.
3. Ağacın veya modelin üzerindeki Yama öğesine tıklayıp kutu şeklini inceleyin: her değer bir sayı veya W/2 gibi parametrelere bağlı bir ifade olabilir.
4. Ağaçta veya 3B görünümde bir katıya sağ tıklayarak Gizle, Yeniden adlandır, Dönüştür…, Çoğalt, Sil, Ayrık port ekle, Bileşene taşı › ve Boolean işlemlerine ulaşın. Bileşene taşınan katı ağaçta bir klasörde görünür; klasörü yeniden adlandırmak, grubu çözmek veya silmek için sağ tıklayın.

Simülasyon ayarları

Şeritte Simülasyon sekmesini açın:

• Frekans bandı: GHz cinsinden f min ve f max. Şablonda tasarım frekansı f0 = 2,45 GHz çevresinde f0 * 0.6 ile f0 * 1.3 kullanılır.

• Sınırlar: simülasyon kutusunun altı yüzü; her biri açık (MUR veya PML), elektrik duvarı (PEC) veya manyetik duvar (PMC) olabilir. Yama şablonunda altı yüzün tamamında MUR kullanılır.

• Mesh: Hücre / λ otomatik mesh yoğunluğunu ayarlar; ayrıntılar Mesh ayarları bölümündedir. Mesh yakınsaması…, mesh'in yeterince ince olup olmadığını kontrol eder (aşağıya bakın); Mesh görünümü mesh'i 3B görünümde çizer. Durum çubuğu hücre sayısını ve en küçük hücreyi gösterir.

• Portlar: Ayrık, Dalga kılavuzu ve Direnç bir port veya yük ekler.

• Monitörler:

  • Uzak alan: listelenen frekanslarda ışıma örüntüsü, yönlülük ve kazanç (şablon bunları f0 frekansında kaydeder).
  • Yüzey akımı: belirttiğiniz frekanslarda metal levhalara yüzey akımı haritaları ekler.
  • Verimlilik: f min ile f max arasında eşit aralıklı frekanslarda ışıma ve toplam verimliliği gösteren Bant boyunca verimlilik monitörünü ekler (son işlem; ek çözücü süresi gerekmez).
  • Alan düzlemi: modelden geçen kesit düzlemine E veya H alanı haritası ekler (en fazla dört düzlem, her birinde bir ila dört frekans); yeni düzlem modelin hemen üzerinde başlar.

  Bu düğmelerin her biri Simülasyon ayarları penceresini ilgili bölümde açar; Tamam değişiklikleri korur, İptal önceki ayarları geri getirir.

• Çözücü sınırları: durdurma ölçütü (şablonlarda −60 dB; boş tasarımda −50 dB) ve en fazla zaman adımı sayısı.

Alt panelin Denetimler sekmesi çalıştırmayı engelleyen sorunları listeler; düzeltilecek bir şey yoksa durum çubuğunda “Denetimler geçti” yazar.

Çalıştırın

Çalıştır düğmesine tıklayın (Simülasyon sekmesi, üstteki Çalıştır düğmesi veya Ctrl/⌘+Enter). Simülasyonu çalıştır penceresi şunları gösterir:

• Motor: İş parçacığı sayısıyla birlikte CPU (çok iş parçacıklı) (4 iyi bir varsayılandır) veya openEMS'in GPU sürümü kuruluysa GPU (Metal veya CUDA sürümü);
• S-parametresi örnek noktaları (varsayılan 801) ve isteğe bağlı Sonuç adı;
• tahmini çözücü süresi.

Çalıştır düğmesine tıklayın (kaydedilmemiş değişiklikler varken Kaydet ve çalıştır yazar). Önce tasarım kaydedilir; ilerleme (zaman adımları, enerji sönümü) alt panelde gösterilir. Şablon, bilgisayara bağlı olarak birkaç saniye ile bir dakika arasında tamamlanır.

Sonuçlar

Çalıştırma tamamlanınca ağaçta Sonuçlar altında süresi ve motoruyla birlikte görünür:

• 1B Sonuçlar › S-parametreleri, |S11|'i 3B görünümün yanında sekme olarak açar. İşaretçi ekle, Önceki minimum / Sonraki minimum, eşik altındaki Otomatik işaretçiler ve kopyalanabilir tablo için grafikte İşaretçiler düğmesine tıklayın (veya M'ye basın).
• 1B Sonuçlar › Smith abağı, Empedans, VSWR ve Verimlilik (bant boyunca uyumsuzluk verimliliği ile monitörün ışıma ve toplam verimliliği).
• Uzak alanlar › 3B örüntü (f = …), örüntüyü 3B görünümde model üzerine çizer; yanındaki uzak alan kartından Yönlülük, Kazanç veya Gerçekleşen kazanç seçin; maksimum değeri, kazancı, gerçekleşen kazancı, ışıma ve uyumsuzluk verimliliğini okuyun. Uzak alan (f = …) örüntü kesitlerini sekme olarak açar.
• 2B/3B Sonuçlar › Yüzey akımı (monitör varsa) metal üzerindeki akım haritasını gösterir. E alanı (z = … mm, … GHz) gibi alan düzlemi düğümü (Alan düzlemi monitörü varsa), E veya H haritasını 3B görünümde dB veya doğrusal renk ölçekli bir ısı haritası düzlemi olarak çizer. 2B harita düğümü bunu eksenler, imleç altında değer okuma ve modelin dış çizgisiyle bir ısı haritası sekmesinde açar; Faz / Canlandır bir periyot boyunca fazı ve alanı gösterir.
• Tablolar ve Günlük.

Şeridin Son işlem sekmesi aynı görünümleri açar. Bir geometri sekmesini (Giriş, Modelleme, …) seçmek veya bir katıya tıklamak, örüntüyü 3B görünümden kaldırıp tasarımı yeniden gösterir.

Bir parametreyi değiştirip çalıştırmaları karşılaştırın

1. Ağaçta Parametreler öğesine tıklayın (alt panelin Parametreler sekmesini açar) ve yama genişliği W değerini örneğin 32 mm'den 30 mm'ye değiştirin. 3B görünüm anında güncellenir.
2. Yeniden Çalıştır seçeneğini kullanın. Sonuçlar artık en yenisi üstte olacak şekilde iki çalıştırma listeler.
3. Ağaçta iki çalıştırmaya Ctrl/⌘ basılıyken tıklayın (veya sonuç sekmesinin araç çubuğunda Karşılaştır seçeneğini kullanın ya da alt panelin Çalıştırmalar sekmesinde etiketlerine tıklayın): grafikler çalıştırmaları birlikte, her biri ayrı bir renkle çizer (en fazla sekiz çalıştırma).

Mesh yeterince ince mi?

Simülasyon › Mesh yakınsaması…, tasarımı gittikçe incelen otomatik mesh'lerle çalıştırır (varsayılan olarak dalga boyu başına 15, 20, 30 ve 40 hücre) ve her çalıştırmayı bir öncekiyle karşılaştırır: rezonans frekansı, rezonanstaki |S11| ve uzak alan açıksa maksimum yönlülük. Başlamadan önce pencere her yoğunluk için hücre sayısını ve tahmini süreyi gösterir. Başlat tasarımı kaydeder ve ilk çalıştırmayı kuyruğa alır; sonrakini ancak önceki tamamlanınca ve sonuçlar hâlâ değişiyorsa kuyruğa ekler. Çalışma, tüm değişikliklerin toleransların altına indiği ilk adımda durur ve N hücre/λ'da yakınsadı sonucunu bildirir; Tasarıma N hücre/λ uygula bu yoğunluğu ayarlar (Geri Al ile geri dönebilirsiniz). Çalıştırmalar Sonuçlar altında tek bir Mesh yakınsaması klasöründe görünür; Yakınsama raporu tablo ve grafikleri yeniden açar. Yakınsamadı sonucu çıkarsa mesh'i daha da inceltin veya modeli kontrol edin. Ayrıntılar: DESIGNER.md, Mesh yakınsaması.

Parametre taraması

Optimizasyon › Parametre taraması, Parametre taraması penceresini açar: Parametre ekle ile bir parametre seçin (örneğin Yama genişliği (x) (W)), ardından Başlangıç, Bitiş ve Örnek sayısı ile Eşit aralıklı değerler veya Değer listesi kullanın. Doğrula, kaç simülasyon yapılacağını gösterir; Başlat tasarımı kaydeder ve çalıştırmaları kuyruğa alır. Çalıştırmalar Sonuçlar altında tek bir Tarama klasöründe görünür; Tüm çalıştırmaları karşılaştır için klasöre sağ tıklayın.

Optimizasyon aracı

Optimizasyon › Optimizasyon aracı, Tasarımı optimize et penceresini açar:

• Değişkenler: başlangıç değeri ve Min / Maks sınırlarıyla değiştirilecek parametreler;
• Hedefler: örneğin 2,45 GHz'e Rezonansı ayarla, Frekansta uyum, Bant genişliğini büyüt veya Yönlülük en az; her hedefin bir ağırlığı vardır;
• Değerlendirme ≤, İş parçacığı ve Yöntem (Otomatik, tek parametreyi bir frekansa ayarlarken sekant yöntemini; daha fazlası için Nelder–Mead, Bayes, CMA-ES ve diğer yöntemleri kullanır).

Optimizasyonu başlat, her değerlendirmede bir simülasyon çalıştırır; ilerleme alt panelde görünür. Optimizasyon daha sonra Sonuçlar altında Optimizasyon geçmişi, En iyiyi aç, En iyiyi çalıştırma olarak kaydet ve En iyi parametreleri tasarıma uygula seçenekleriyle görünür. Bkz. Optimizasyon aracı.

3. VBA makrosu içe aktarın

Ana ekran üzerindeki VBA makrosunu içe aktar… (ayrıca Giriş › Tasarım › Makro içe aktar veya masaüstü uygulamasında Dosya › VBA makrosunu içe aktar…), CST uyumlu VBA makrosuyu (.bas, .mcs) ya da metin olarak kaydedilmiş geçmiş listesini okur. Kaydetmeden önce oluşturulanları ve atlanan veya değiştirilen her komutu satırıyla birlikte bir raporda gösterir. Tasarıma ad verip Oluştur ve aç seçeneğini kullanın. Okunan ve okunmayan özellikler: DESIGNER.md, VBA makrosu içe aktarma.

4. Dosyalarınızın konumu

Her şey kullanıcı klasörünüzdeki çalışma klasöründe, Documents/Fairbeam altında saklanır (Windows: %USERPROFILE%\Documents\Fairbeam):

Üstteki dişli düğmesi (Genel ayarlar) Klasörü aç düğmesiyle Çalışma klasörü konumunu, arayüzün Dil seçimini (Sistem, English veya Türkçe; yerel menüler dahil) ve metin olarak gösterilen sayıların Ondalık ayırıcı ayarını gösterir. Ana ekrandaki örnekler kopyalardır: Yeni tasarım olarak aç… bir örnekten kendi tasarımınızı oluşturur; özgün örnek değişmez.

5. Sorun bildirin

Ana ekran altındaki Geri bildirim gönder: Sorun bildir (veya Özellik öner), uygulama sürümü ve işletim sisteminiz doldurulmuş olarak herkese açık fairbeam-releases/issues (yeni sekmede açılır) takip sayfasının bildirim formunu tarayıcınızda açar. Üstteki konuşma balonu düğmesi (Geri bildirim gönder) ve Yardım › Sorun Bildir… her ekrandan aynı işlemi yapar. Fairbeam kendiliğinden hiçbir şey göndermez.

Şunları eklemek yararlıdır: yaptıklarınız ve beklediğiniz sonuç, ekran görüntüsü (Giriş › Görünüm › Ekran görüntüsü 3B görünümü PNG olarak kaydeder), models/ altındaki tasarım dosyası ve çalıştırmanın günlüğü (Sonuçlar › çalıştırmanız › Günlük).