Sonuçlar nasıl hesaplanır?

• Uyarım. Varsayılan, f_max değerinde -20 dB olan, DC bileşeni içermeyen Gauss türevi darbesidir. openEMS'in modüle edilmiş Gauss darbesi, f_min/f_max küçükken (örneğin 0,5–8 GHz) DC bileşeni taşır. Geride bıraktığı statik alan enerjiyi durdurma ölçütünün üzerinde tutar; çalıştırma zaman adımı sınırına kadar sürer. S-parametreleri etkilenmez ancak süre yaklaşık 10 kat artar. Sierpinski modelinde türev darbesi süreyi yaklaşık 150 s'den (yakınsamamış) 13 s'ye (-47 ile -61 dB arasında yakınsamış) indirmiştir. Simulation(..., excitation="gauss") openEMS'in darbesini geri getirir.
• Durdurma ölçütü. Alan enerjisi durdurma ölçütüne düştüğünde çalıştırma durur; varsayılan −60 dB'dir. Her Nyquist döneminde değerlendirilir (exact_endcriteria; durma noktası bilgisayar hızına bağlı değildir. --no-exact, openEMS'in yaklaşık 4 s duvar saati aralıklı kontrolünü geri getirir). Rezonans frekansı ve Dmax, −40 dB'de oturur; yüksek Q'lu yapıların S11 derinliği ve ışıma verimliliği henüz oturmaz: yama antende −40 dB için |S11| −24 dB ve η 0,86; −60 dB için −37 dB ve 0,95; −70 dB için −39 dB ve 0,96 elde edilir (henüz ışımamış sönüm enerjisi P_acc değerini bozar). Çalıştırma başına --end-db ile değiştirin.
• S11 ve Zin, uyarılan ayrık porttan hesaplanır: S11 = u_ref / u_inc ve Zin = u_tot / i_tot. f_min ile f_max arasındaki --points adet frekansta değerlendirilir.
• Bantlar, |S11| < -10 dB olan kesintisiz frekans aralıklarıdır. Her bant; sınırlarını, minimum S11 frekansını (pakette f_center), bağıl bant genişliğini ve simülasyon aralığının sınırına değip değmediğini bildirir. Uygulamanın bant tablolarında (Özet, S-parametreleri yan paneli, Örnekler paneli) iki frekans adı vardır: Merkez, sınırların ortalaması (f_lo + f_hi) / 2; En iyi uyum ise minimum S11 frekansıdır. Gösterilen bağıl bant genişliği ve Özet'teki Bant genişliği (%), genişliğin bu merkeze bölümüdür; paketteki fractional_bw, f_center değerine böler. CSV/TSV dışa aktarımları tabloların tanımlarını kullanır: f_center_GHz bant ortasıdır, f_best_GHz en iyi uyumdur ve dışa aktarılan fractional_bw ortaya bölünür (CSV sütunları ve açık bant bayrakları). Simülasyon aralığının sınırına değen bant bunun ötesine devam eder: açık ucu ≤ veya ≥ ile işaretlenir, genişliği alt sınırdır; örnek seçici tek frekans yerine aralığı gösterir ("≥ 8–12 GHz").
• Uzak alan. openEMS, alanları bir yakın alan kutusunda kaydeder ve bant merkezlerinde (veya --pattern frekanslarında) NF2FF dönüşümünü uygular. Izgara θ için 0–180° aralığında 3°, φ için 0–360° aralığında 5° adımlıdır; faz merkezi nf2ff_center konumundadır. PEC veya PMC sınırlarında openEMS kayıt yüzeyini aynalar ve görüntü bölgesinde de integral alır. Fairbeam bu nedenle Prad değerini 2^m'ye böler, Dmax değerini 2^m ile çarpar; m, PEC/PMC sınır sayısıdır. Böylece yönlülük, örneğin sonsuz toprak düzlemi üzerindeki monopol için fiziksel yarı uzaya aittir.
• Işıma verimliliği = Prad / P_acc. P_acc = ½·Re(u·i*), portun kabul ettiği güçtür. Uzak alan frekanslarında; ayrıca --efficiency [N] (tasarımda monitors.efficiency) ile bant boyunca N frekansta, frekans başına güvenilirlik işaretiyle kaydedilir (Proje paketi biçimi). Kayıpsız olarak tanımlanan bir model (sim.lossless = True), Prad / P_acc değeri 1'in %5 yakınındayken 1 bildirir (Proje paketi biçimi).
• Kazanç = verimlilik · Dmax. Gerçekleşen kazanç = kazanç · (1 − |S11|²).

Doğruluk notları

• openEMS basamaklı (Yee) FDTD mesh kullanır. Eğik ve eğri kenarlar mesh çizgilerine oturur; sıfır kalınlıklı levhalar ızgara düzlemlerine yerleşir. Metal kenarlarında mesh yeterince sık değilse rezonanslar birkaç yüzde kayabilir.
• Bir sayıya güvenmeden önce mesh yakınsamasını kontrol edin. Tasarım dosyasında fairbeam converge <design.json> (veya tasarımcıda Simülasyon › Mesh yakınsaması…), dalga boyu başına 15, 20, 30, 40 hücreyle yeniden çalıştırır; rezonans, |S11| ve Dmax oturduğunda durur (Taramalar ve çalışmalar). Python modelinde fairbeam converge <model> --param mesh_div=15,20,30 kullanın (Sierpinski için cell=0.8,0.6,0.45); bant merkezlerinin toleransınızdan daha az kaydığını doğrulayın. Metal kenarları ve sıfır kalınlıklı levhalardaki mesh, genel hücre boyutundan daha önemlidir: Doğrulama. En küçük hücre tüm bölgenin zaman adımını belirlediğinden çok ince hücrelerden kaçının (fairbeam.mesh.merge_lines).
• İletken kaybı: tasarım metalinde conductivity (S/m) belirtilmedikçe veya model sim.metal(..., conductivity=) kullanmadıkça metaller mükemmel iletkendir. Belirtilirse levhalar verilen kalınlıkta (varsayılan 0,035 mm) openEMS iletken levhaları olur; verimlilik bakır kaybını içerir (Model yazma).
• Literatür kontrolü, Sierpinski monopol, 3. yineleme, 48 mm: simülasyon bantları 3,303 ve 6,219 GHz'dedir. Puente ve diğerleri (1998), 89 mm'lik yapı ölçmüştür; 48 mm'ye ölçeklendiğinde bantları 3,226 ve 6,508 GHz'e gelir. +%2,4 ve −%4,4 sapmalar, basamaklı mesh, temas köprüleri ve idealleştirilmiş sonsuz toprak dikkate alındığında makuldür.
• Yama anten: yakınsamış rezonans 2,455 GHz'dir (mesh_div 30–40). İletim hattı modeli (fairbeam.analytic.patch_resonance: Hammerstad ε_eff ve ΔL), 2,513 GHz verir (-%2,3). Basitleştirilmiş formül sonlu toprak ve sondayı ihmal ettiğinden bu uyum beklenen doğruluk içindedir.
• Yarım dalga dipol: rezonans, kapalı biçimli indüklenmiş EMK rezonansının %1,3–1,4 altındadır; R_in 72–73 Ω, Dmax 2,13–2,15 dBi ve verimlilik 0,999'dur. Tam tablolar, durdurma ölçütü incelemesi ve önerilen ayarlar Doğrulama sayfasındadır.

RunHistory tarama CSV'si aynı bant tanımlarını küçük harfli sütun adlarıyla izler: band_lo_ghz ve band_hi_ghz sınırlar, band_center_ghz bunların ortası, band_best_ghz ise |S11| minimumunun frekansıdır. Her işin ilk bandını kullanır; sınırlardan biri eksikse merkez boş kalır. RunHistory, minimum frekans sütununu En iyi uyum olarak adlandırır.