复杂材料棱柱体RCS
隐身仿真应用系列
内容：复杂材料棱柱体单站 RCS
一、模型描述
1.1 模型描述：
图 1a：复杂材料棱柱体-全模型示意图
图 1b：参考文献
三棱柱模型尺寸：
高度：H=1 个波长
边长：L=1 个波长
顶角角度：Angle=40 度
材料分界位置位于三角形的重心材料属性：
PEC 
Diel_1 
复数介电常数：4 – j0.3
复数磁导率：1.2 – j 0.6
Diel_2 
复数介电常数：1.4 – j 0.7
1.2 计算方法描述：
工作频率 8.0 GHz 时，分别采用 MoM+SEP 、MoM+VEP 和 FEM 方法；
1.3 计算项目：
计算该目标体的单站 RCS;
垂直极化（VV）
图 1c：极化方式-垂直极化 VV（右图）
二、主要流程：
启动 CadFEKO，新建一个工程：composed_PEC_Mag_Diel_Pris m_monoRCS_mom.cfx，在以下的各个操作过程中，可以即时保存做过的任何修正。
2.1：定义变量：
在 CadFEKO 中左侧的树型浏览器中双击“Variables”节点，依次定义如下变量：
工作频率：freq=8.0e9
工作波长：lam0 = c0/freq
顶角角度：angle=40
材料 1 复数介电常数-实部：epsr1_r=4
材料 1 复数介电常数-虚部：epsr1_i=0.3
材料 1 复数相对磁导率-实部：ur1_r=1.2
材料 1 复数介电常数-虚部：ur1_i=0.6
材料 1 介质损耗正切：tan1_d=epsr1_i/epsr1_r
材料 1 磁损耗正切：tan1_u=ur1_i/ur1_r
材料 2 复数介电常数-实部：epsr2_r=1.4
材料 2 复数介电常数-虚部：epsr2_i=0.7
材料 2 介质损耗正切：tan2_d=epsr2_i/epsr2_r
图 2：变量定义
2.2：定义材料
在树型浏览器中，双击“Media”节点，弹出“Create dielectric medium”对话框：在“Dielectric modelling”标签中:
Relative permittivity: epsr1_r
Dielectric loss tangent: tan1_d
在“Magnetic modeling”标签中：
Definition method: Frequency independent
Relative permeability: ur1_r
Magnetic loss tangent: tan1_u
Label：diel_1点击“Add ”;
图 3：定义介质材料 diel_1
在“Dielectric modelling”标签中: Relative permittivity: epsr2_r
Dielectric loss tangent: tan2_d在“Magnetic modeling”标签中：
Definition method: Non magnetic
Label：diel_2
点击“Create ”;
图 4：定义介质材料 diel_2
2.3：定义几个关键点（Named points）
在左侧树型浏览器中，选中“Definitions”节点，点击鼠标右键，选择“Add point”，弹出“Add Point”对话框：
Name: p1
X: lam0 * sin(angle*pi/180/2)
Y: 0
Z: 0
点击“Create”；
Name: p2
X:0
Y: lam0 * cos(angle*pi/180/2)
Z: 0
Name: p3
把光标定在 Point 区域，按住键盘的 Ctrl+shift 键不放，点击已经定义的 p1 点，然后把X 的值改成负值：
X: -p1.x
Y: p1.y
Z: p1.z
点击“Create ”
图 5：定义三个关键点 p1,p2,p3
2.4 ：模型建立：
模型建立：点击菜单“Construct”，选择“Line”，弹出“Create line”对话框：在“Geometry”标签：
把光标定在“Start point”区域，按住键盘的“Ctrl+Shift”键不放，鼠标点击 p1 关键点，光标自动下移到“Endpoint”区域，鼠标点击 p2 关键点；
Label：Line1
点击“Add ”
图 6：定义关键点 p1 与 p2 直线
把光标定在“Start point”区域，按住键盘的“Ctrl+Shift”键不放，在 3D 视图中，鼠标点击圆心位置（会自动拾取到原心坐标值），光标自动下移到“End point”区域，鼠标点击 p2 关键点；
Label：Line2
点击“Add ”
图 7：定义关键点原点与 p2 直线
把光标定在“Start point”区域，按住键盘的“Ctrl+Shift”键不放，在 3D 视图中，鼠标点击 Line1 线段的中点坐标值，光标自动下移到“End point”区域，鼠标点击 p3 关键点；
Label：Line3
点击“Create ”
图 8：定义 Line1 的中点与 p3 直线
在左侧树型浏览器中，展开“Geometry”节点，选中新生成模型中的“Line2”和“Line3”，点击鼠标右键，选择“Apply->Union”，新生成的模型名称为“Union1”。
在左侧树型浏览器中，选中“Definitions”节点，点击鼠标右键，选择“Add point”，弹出“Add Point”对话框：
Name: p4
把光标定在“Point”区域，同时按住键盘的“Ctrl+Shift”键盘不放，鼠标点击 Line2 与Line3 的交点坐标值；
点击“Create”；
图 9：关键点 P4
在左侧树型浏览器中，展开“Geometry”节点中，同时选中所有的模型：Line1 ，Line2和 Line3，点击鼠标右键，选择“delete”，删除所有已定义的线模型；
进入“Construct”菜单，点击“Polygon”，弹出“Create polygon”对话框：
把光标定在“Corner1”区域；同时按住键盘的“Ctrl+shift”键不放，依次点击 P1,p4,p2； Label：Polygon1；
点击“Add”；
图 10：创建多边形面 Polygon1
把光标定在“Corner1”区域，同时按住键盘的“Ctrl+shift”键不放，依次点击 P1,p3,p4； Label：Polygon2；
点击“Add”；
图 11 ：创建多边形面 Polygon2
把光标定在“Corner1”区域，同时按住键盘的“Ctrl+shift”键不放，依次点击 P3,p2,p4； Label：Polygon3；
点击“Create”；
图 12：创建多边形面 Polygon3
在左侧树型浏览器中，展开“Geometry”节点，同时选择已创建的所有模型“Polygon1”， “Polygon2”，“Polygon3”，点击鼠标右键，选择“Apply->Union”，把新生成的模型更名为“base_face”；
选中模型“base_face”，点击鼠标右键，选择“Apply->Sweep”，弹出“Sweep geometry ”对话框：
From: (U:0.0; V:0.0; N:0.0)
To: (U:0.0; V:0.0; N: lam)
点击“Create ”；把新生成的模型更名为 pris m；
图 13：把面 base_face 法向拉伸成体
选中模型“pris m”，点击鼠标右键，选择“Transform->Translate”，弹出“Translate”对话框：
From: (U: 0; V: p4.y; N:0)
To: (U: 0; V: 0; N: -lam/2)
点击“OK”。
图 14：把模型 pris m 平移
选中模型“pris m”，点击鼠标右键，选择“Transform->Rotate”，弹出“Rotate”对话框： Origin: (U: 0; V: 0.0; N:0.0)
Axis direction : (U: 0; V: 0; N: 1)
Angle [degrees] ：90
点击“OK”。
图 15：把模型 pris m 绕 Z 轴旋转 90 度
2.5 ：为模型赋材料属性：
在 3D 视图中，点选图 16 所示的体，点击鼠标右键，选择“Properties”，弹出“Region properties”对话框：
Region medium:
Medium: diel_1点击“OK”按钮
图 16 ：为左图中的黄色体部分赋材料 diel_1
在 3D 视图中，点选图 17 所示的体，点击鼠标右键，选择“Properties”，弹出“Region properties”对话框：
Region medium:
Medium: diel_2
点击“OK”按钮
图 17：为左图中的黄色体部分赋材料 diel_2
2.6：电参数设置：
在左侧树型浏览器中，由“Construct”切换到“Configuration”：
工作频率设置：展开“Global”，双击“Frequency”，弹出“Solution frequency”对话框：
选择：Single frequency;
Frequency (Hz): freq
点击 OK激励设置：
在“Global”中，选中“Sources”点击鼠标右键选择“Plane Wave”，弹出“Add plane Wave excitation”对话框：
选择：Loop over multiple direction
Start: (Theta: 90, Phi: 0.0)
End：(Theta: 90, Phi: 360.0)
Increment: (Theta: 0.0; Phi: 1)
Polarisation angle(degrees): 0.0
Polarisation: Linear
Label: PlaneWave_VV
点击 “Create”按钮
图 18：定义入射平面波
求解设置：在“Configuration specific”中，选中“Requests”点击鼠标右键选择“Far fields”，
弹出“Request far fields”对话框：
修正选择：Calculate fields in plane wave incident direction
Label：ff_scattering
点击“Create”。
图 19：远场方向图求解设置
详细内容请见附件
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