電磁仿真CST入門教程

1、1.1 軟件介紹CST 公司總部位于德國達(dá)姆施塔特市，成立于 1992 年。它是一 家專業(yè)電磁場仿真軟件的提供商。 CST 軟件采用有限積分法 Finite Integration。其主要軟件產(chǎn)品有：CST微波工作室一一三維無源高頻電磁場仿真軟件包S參量和天線CST設(shè)計(jì)工作室一一微波網(wǎng)絡(luò)有源及無源仿真軟件平臺(tái)微波放大器、混頻器、 諧波分析等CST電磁工作室一一三維靜場及慢變場仿真軟件包 電磁鐵、變壓器、交流接觸器等 馬飛亞 MAFIA 通用大型全頻段、二維及三維電磁場仿真軟件包包含靜電場、 準(zhǔn)靜場、簡諧場、本振場、瞬態(tài)場、帶電粒子與電磁場的自恰相互作 用、熱動(dòng)力學(xué)場等模塊在此，我們主要討論“

2、CST 微波工作室，它是一款無源微波器 件及天線仿真軟件，可以仿真耦合器、濾波器、環(huán)流器、隔離器、諧 振腔、平面結(jié)構(gòu)、連接器、電磁兼容、 IC 封裝及各類天線和天線陣 列，能夠給出 S 參量、天線方向圖等結(jié)果。1.2 軟件的根本操作1.2.1 軟件界面 啟動(dòng)軟件后，可以看到如下窗口：用戶界面介紹123根本操作1) .模板的選擇CST MWS內(nèi)建了數(shù)種模板，每種模板對特定的器件類型都定義了合 適的參數(shù)，選用適合自己情況的模板，可以節(jié)省設(shè)置時(shí)間提高效率， 對新手特別適用，所有設(shè)置在仿真過程中隨時(shí)都可以進(jìn)行修改，熟練者亦可不使用模板模板選取方式：1,創(chuàng)立新工程File new 2,隨時(shí)選用模板 Fi

3、le select template模板類型2設(shè)置工作平面模板參數(shù)首先設(shè)置工作平面(Edit-working Plane Properties )將捕捉間距改為1通過鼠標(biāo)來輸入曜標(biāo)恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置工柞平血町幫助您帝確定位捕捉何距取擊亂標(biāo)位置分辨率丁作平面犬小Help-QuickStart Guide )依次進(jìn)行以下步驟可遵循仿真向?qū)?)設(shè)置單位(Solve-Units )當(dāng)疝步驟已完成步驟Trtnxi ntJfelpy Set uniS*t baekfTfiiUitd materQiijickStart Ckiide未完成步驟適宜的單位可以減少數(shù)據(jù)輸入的工作量ihii iiidi - csr iin

4、ibiATT 5Tnr-&XiL+ E-wnli _IHblnfa_d bunJL冶倚*O PE L_j WQJWtej LlXTlHHi knefriH I Phiw WWW Liptrtii tHic-iinn 加鼻 UihtWHCh 叭_j Uohdp Hrratun jPrtiwL lHMrti_J 3D. n HvriJh空扛-& iH-kpEaniItfltfl klE% r一fWWT.宙 |rsUa-r* liairsii fictR .戸llaarBlsEiaU hwlori. * lOilXXBEDinenscn:TgfrpgrdUirg: KebinFrequency：Ti

5、me：2能夠創(chuàng)立的根本模型GHzVoltage：R distance:Current:Conductance:球體I附淮拉伸橢惻林&圓柱矽圓環(huán)匕方塊3改變視角(令 0 Boolea n-Subtract3點(diǎn)擊工具欄上的圖標(biāo)叵或在主菜單項(xiàng)選擇擇4,選擇第二個(gè)物體圓球6選取模型的點(diǎn)、邊、面5,回車確定對每種“選取操作，都必須選擇相應(yīng)的選取工具。從主菜單Objects Pick Pick Poi nt/.或從工具欄上選擇均可:Pick edge mid points1 Pick points on circlesPick facesPick edge end pointsPick edgesPick

6、 circle centersPick 怕ce centers7倒直角和倒圓角選取的棱邊經(jīng)常被用來倒直角或倒圓角工具欄中的8拉伸、旋轉(zhuǎn)和漸變對被選端面，可以進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)和漸變操作9坐標(biāo)變換CST MWS中有兩套坐標(biāo)系統(tǒng)1. 全局坐標(biāo)系X，丫，Z很多功能只針對它有效；2. 工作坐標(biāo)系U, V，W 簡稱WG可方便的用它創(chuàng)立傾斜物體全局晦標(biāo)系工作坐標(biāo)系物旳與所選曲對齊筒wc$與所選棱邊對齊10創(chuàng)立曲線回如-：-&電a)Dnlitlcd -匚刃 KECXDIA7F 5THIII0Hi 陽 g K5I血4EIIrt-uJi-!- J CwnpiHwri-tEfiJ-i u. 5C T-lrewi：口卑

7、ii 2 K54JUIH *山 5Lh- lu皿 M 鼻曲 ItFlfe皐In wrwnil -J命啦* VaCULTh-J 阪 e?-J Curves- CUA3I WC$_J Wires_J Lufinped Ekfncrts I PI VXI PwUJ BaltjhEn _j FWd他討亦 _l trttage MbrtHors _J Pratws_j LD RAiilii _j ；iDr：Juil 眄 nfrs _J Fjdieklsn11創(chuàng)立平面導(dǎo)線可以利用曲線來創(chuàng)立有限寬度和厚度的導(dǎo)線12求解器的選擇所有的設(shè)置完成后，便可設(shè)置求解器，準(zhǔn)備求解，CST MWS提供了時(shí)域、頻域和本征模

8、三個(gè)求解器，其中時(shí)域求解器為 MWS的專長， 應(yīng)用范圍最廣，精度最高。設(shè)置時(shí)域求解器點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo)!t或從主菜單項(xiàng)選擇擇 Solve-Transient Solver餐鼓勵(lì)的端【1 K所有端I IN選宦的端口 乳某個(gè)特定端口獄勵(lì)信號(hào)類亀1、高斯脈沖2、矩形脈沖3、用戶自定義求#m度開始時(shí)城求解憂化翻開自適應(yīng)網(wǎng)格加密天線計(jì)算的步驟1. Select an an ten na project template2. Set units (optional)3* Set background material (optional)4. DefinE structure5. Set frequency

9、 range6. Set (open) boundary conditions (optional)7. Define excitation ports8. Set (farfield) monitors and/or probes9. Specify farfield result processing templates (optional)10. Start transient solver11. Analyze results (input impedance, farfields, etc.)2、微帶天線仿真求解的問題分析一個(gè)圓形貼片天線，給出S參量和方向圖。All dimensio

10、ne arg givr in mmCircle Center結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖。模型分解：見需要建的模型分解成根本模塊或能用根本模塊通過一定 的操作的模塊。、仿真分析1選擇模板注意：即使選擇了模板，也要檢查單位和背景材料設(shè)置是否正確2設(shè)置單位E. E.I1* ElJ IIE? Cima 陽昨h lsd*i SX*I|q-?i Tiit QLa.暫如Pfl hscip-aMl |v0 a / 詁Fife II)im*si.v Pvlv.1h rLtfri lm-,.Ti-iiii 口o*raI nrr(mwfti 二1耳血垃_| F.tri 2J ClIK_l._1101寫1E2J PtFii!界

11、齊4_l JPttG _J iW Rwrw Exai amnn j訕碑 I pi 如.R 二| 血jgud _l IDRMw j 曲frrBR1 iw WipqlT li-hBil Boulm-.田 YjlaiB Ibbi lara CJ 14491 .3) 設(shè)置背景材料ElIii iTC Cwm ObjLx ftiu._| 匚 nmprwfvK9 PEC* Vkuliti_ J FaC44_J Curws_J wcsJ WlrciJ L kHifwil Hmywi 昭_J Pkiw Wm Purts_J Eiocilftion Siqn _J FMd Mn血g _J 咻 Muflitore

12、_J Prutm_J lDRcaJts_J 2D 底psi*K_J Fan-IMAZ*bu1 LaI jBwzkp* lur.diJ.M*3Ll|t44Tiiry Cm4i Viw豊*電訓(xùn)LdTmIl .口Ltm Ivn.Eio lla in i.口al*尖.1 1 Moa.1 tslT E VllLfa P?j-J *:ari. fralrtl：4) 建模(1) 設(shè)置工作平面11 DaLillnd.-匚ST EECR)0RA7E STUDIO口口口口口口口口口口口C-ofiT lb-ir L-a CLiu-iaril l-iJ4ii lwgwi【冠霜 M.n HkL3 jrrn-JCiaii

13、mMh !： conuow -出* PEC* MMtiPfl* njviirriI LkJ runm_i smI Wi*i_i Lifwwd-J HW#f_J Pnrh_J FmlMm-UvriL _lIs_1 fnAv._l_l 20燉_| FjtMIa弘oiFUil Vv SmhFan &! Tm| 沁J hJuu TZfar JLAU. -：-! ：l1| Li 4L k和*#缶夕Q . D 4吉 4 匚 % % * Jii 話七I囲悄牛處 * UAL斗IS* * h- Z Z&G* Z N 4 4 -hin H Bl %奇 * P- i測旦 U翌a Fl _J JiaUb1thfi B

14、*(4) 創(chuàng)立貼片選擇“ Cylinder命令創(chuàng)立帶厚度的圓形貼片| DixLiLind - C5T KCCIIA7E STUDIOIThWii.Ki id 吩岷,“叵第-：-冬電Q毎曲罵霑叫曲*祇出 J 匚Xlhpa 由IFID la撫牝巧心a中5EC殳如曲 VBCAJUT1 Fmi_j Cu*kI WD5 WtmI l.i.iJ.i.;T| A B !lc 1 Z Xf IfndcSflMF-fcCriEilafi-LiEil Cyliahr CmTwasifhd Fits. IJM(5) 創(chuàng)立饋電同軸線饋電同軸線用做鼓勵(lì)源。因?yàn)轲侟c(diǎn)位于圓形貼片的非對稱位置,采用工作坐標(biāo)系比擬好。定義工作

15、坐標(biāo)系: Untitled - CST 口仁助強(qiáng)匝 STUDIOInt 11 I fcil - ：XT lC：KpWA? $TUD .10Lsctl CorSystil-JEil EJH吐證Cami oijtcti UshSolngtsnlti SternsLe.i.L4i.壓 Cz 適p l|t* iivt Locil.FzeeFmbsEirvesWC5UVir 卓Lumped Elevr Rfzn悟他w陪Lala +War口uni! VU3 XShi Elf VkatlU +W*irgEng 賢WKShift+VfeKtt +riroimd Iud EShiEt+BRwtt一EKcittm

16、n 喬 _| Field Monitor _J Vottege Mton _| Prdli&s ID ResultsI 20/ 3D RehjI fmmAIj 護(hù).ItS vlLh J9 iluiAlie$_| Lumped Elm 1140? Wjvp PortsCJ Cxclitdtbon 5li _j Field Mojintui _| VdlGjigR Mrm 一I Probw 口 ID Results .3D/ 3D RJ .i fjirfiEfdmart Loicd CcrdiMltrKtttit +90 urund U vis-串+90V sU-Li-Ke tits +M u-a

17、und B u,l i.TCS 刊也 KZ Mmes 刑也 n HuitShLfi.+UShift+VShLfL+TFix TCSMien *C5 曰礙曲 fluitAlipi KS 的讓 W Flin*Stiara Cttrnt. K.Wove Local CogEdiitat e eDU:DV:DW:廠 Move in global systemIntersect!on在工作坐標(biāo)系中，創(chuàng)立兩個(gè)圓柱即可構(gòu)造饋電同軸線。一、同軸線的介質(zhì)體Tha new shapm (hicNglited) Transp. I comp on sntl:scidiintersects with the old

18、shape Transp. | cornponentl：SutEtratePlaafiQ 対set cns of 廿歸 hoolsan comblnatiorEiC Nona廣nsert hlghtfited ?hape廣 Trim highltfited ?hape0 i txrth shaped廣 intersect both 5hape?廣 Cut 日*/刖 hoHlahted shapeOK | Cjk 日 | Hdp同軸線的內(nèi)導(dǎo)體5定義波導(dǎo)端口 a X I B j 廁亠*fl-KBJfc 1-J-Uwh-raa-WiWi _ *_ 4 CH Bril-siuAli111 -. 1nG

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20、ines.17.If 9W嚴(yán)Sh-1 WrM *啞 4 -HMM- U1J-* 區(qū)E -I -I Em iTijih_1 *W. _JJ_i -1 JE:-!1* 1 t:n*-s* s -6設(shè)置頻率范圍匸卩I點(diǎn)鼻時(shí)曰4扌礙0 Hu 備謂EEll IdLi T1*W ICE CufMH Ofarieu H+rfHnl5B 琵 DcrnpDrcrt L31 Qixrd 曰 patrh fiF軸U前i fil twd-J Mdterl* PEC ut世砧謔# WacmmFaces匚LHHwcsWlffifL LimpMl HrnmiT 嘴 RwWwPiJrtS口口 1-J-n J口口9 Munlu

21、rvLe-nu L:-LtImfrj 厶 FtIb.雷lECirrU FmtH .1,1 Vrl F LV-I.Jiat-hT JctctJMkL*-k4 llWKtfi酗14 nnwiTll|? txni torx .JEbiL .ii；WLtlE5 friu.園 l h=kpvj HfciiriLLj Yr aapjanEv# Jji 回 Ef7設(shè)置邊界條件如果選擇模板的話，就可以不設(shè)置該項(xiàng)了耳uiUruid 口占-Cit IICMaTE 9TIBCDEHa JJi I 丁丄“ tC CarmI占 | 肚I, Ip-TBH KT*屮滬閭嗆QQ* T|BI運(yùn) 蘭ESS團(tuán)i (-add5)4c

22、e|v.Znin IC ondL Iwwladd-spacfl)I|MiI如$*州8設(shè)置遠(yuǎn)場監(jiān)視器 Fitch nni.eiuiA. add -匚3丁 1.LCKCT&VE STUUIOEll IdLi Ti*w CE Curvii里皿陽伽|屮?1燈軒如普1亦11 hzkfr-Mnl Hi-tir I bJ承 trL4U6/ Jr isrjiincjr .-“J 匚EiporwinWe 耗 ocopDrcrt L 31 ffDLrri &如口亦 &坨3JXTrJlFT 13 li-fLTonitOK_ii Mater Ws* PEC SutdLe葺 VJCIILITI Fiacn _J 匚 L

23、TH5WCS_J Wlrfii_I LumfWfl FbfYWfiti; _|RWWW _1 PtJrttOEnCitatten-uTHKh j Mtl Mbnrtjur$卩 LmEj 厶 F-srti. W 1-iicrtli Fm-s* X,1bm F iv .JtaL*TCin-tKTiLt ilh.i!hl.LLe*. L13#t*p44=a怕沁J J TriTiELU.! S-alrir .扣 fl蝦mty DoPtln 541 trJf 13(taicAjt Sflilvir .9定義求解器參數(shù)并開始計(jì)算L 畑M NaniB；|fariiekl (f2.5)Tipe廣E申制H-nekys4xfiCie cuwem廣 Power flow廣 CurEirrt dersrty廣 Rwer kres derratr/CSR& Bee trie MS 咖 dfertSitr廠 Magnet