CST 软件如何获得 RCS 曲线均值

在计算目标 RCS 时,通常需要评估该目标在某一空域内的 RCS 均值。本文展示如何利用 CST 软件后处理功能获得仿真得到的 RCS 曲线的均值。当然,该方法可以应用到求解任意 1D 仿真结果甚至是任意一维曲线的均值。
以一个船舶仿真为例,扫描角度为 theta=45°,phi 从 0°到 360°扫描,得到双站 RCS 结果如下图所示。假设需要计算 50°~150°的 RCS 均值。

首先,在 1D Results 中新建一个文件夹,名称可自定义,建议以英文命名,本例中新建文件夹名称为 New Folder。然后,将 Farfields 中的远场结果复制粘贴到 1D Results 下的 New Folder 中。

如下图,打开后处理模板,导入上文中的 RCS 结果。具体方法是开打 General 1D > Load 1D Data File(project and external)模板,选择 Browse Tree,在对话框中选择要导入的结果,单击 OK

选中设置好的模板,单击 Evaluate,结果显示在工程树中 Tables 文件夹下。

需要注意的是,导入的结果可能会有变化。比如本例中导入后的结果(下图右)相比于原来的远场结果(下图左)有 180°的翻转(图像与极坐标系都翻转了),所以原来需要统计 50°~150°的 RCS 均值现在变成统计 230°~330°的 RCS 均值。

在后处理模板拿到需要处理的 RCS 结果后,我们介绍两种求均值的方法。
方法 1:
求 dB 数值的算术平均,该方法可以应用到求解任意 1D 仿真结果甚至是任意一维曲线的均值。
打开后处理模板 General 1D > 0D or 1D Result from 1D Result(Rescale, Derivation, etc),进行平均值计算。在 0D or 1D Result from 1D Result 对话框中选择 0D > Mean Value,表示计算均值;数据范围需要根据导入后的数据刻度适当变换,这里我们输入 230~330;在 Result folder 中选择导入后的数据结果,最后单击 OK。

选中刚刚设置的模板,单击 Evaluate,计算后的均值结果会自动显示在该模板对应的 Value 列下面,方便用户查看。当然,该结果也可以在 Tables 下 0D Results 下查看。


方法 2:
如果需要将 dB 转化为数值做算数平均,然后再转化为 dB,就需要用到 Mix Template Results 后处理模板。
具体方法是开打后处理模板 General 1D > Mix Template Results,按下图所示,先将导入的 RCS 结果转化为数值。单击 OK 确定设置,然后选中该模板单击 Evaluate 进行计算。计算结果可在导航树下 Tables 文件夹的 1D Results 中查看,结果名称为 Mix 1D。
打开后处理模板 General 1D > 0D or 1D Result from 1D Result(Rescale, Derivation, etc),按上文介绍的方法设置 Mix 1D 结果中感兴趣的范围并求平均值。此处需要注意取值范围,建议用户在使用之前核对确认该范围是自己感兴趣的。单击 OK 确定设置,然后选中该模板单击 Evaluate 进行计算。计算结果可在导航树下 Tables 文件夹的 0D Results 中查看,结果名称为 Mix 1D_0D_Mean。

再次开打后处理模板 General 1D > Mix Template Results,按下图所示,将计算得到的均值 Mix 1D_0D_Mean 转化为 dB。单击 OK 确定设置,然后选中该模板单击 Evaluate 进行计算。计算结果可在导航树下 Tables 文件夹的 0D Results 中查看,结果名称为 Mix 0D。

总结:
本节中介绍了在 CST 软件中利用后处理模板计算 1D 仿真结果的方法,包括 dB 形式数据直接求算数平均和 dB 形式数据转化为数值求平均再转化为 dB 的方法,并以一条 RCS 曲线结果为例演示了两种方法的使用。下图中,结果①是直接对 RCS 曲线求算数平均的结果;结果②是先将 RCS 曲线转化为数值,求平均后再转化为 dB 的结果。

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