电磁仿真CST入门教程

1、实用标准文案1.1软件介绍CST公司总部位于德国达姆施塔特市，成立于1992年。它是一家 专业电磁场仿真软件的提供商。CST软件采用有限积分法（FiEte Integration ）。其主要软件产品有：CST微波工作室一一三维无源高频电磁场仿真软件包（S参量和天线）CST设计工作室一一微波网络（有源及无源）仿真软件平台（微波放大器、混频器、谐波分析等）CST电磁工作室一一三维静场及慢变场仿真软件包（电磁铁、变压器、交流接触器等）马飞亚（MAFIA通用大型全频段、二维及三维电磁场仿真软件包（包含静电场、准静 场、简谐场、本振场、瞬态场、带电粒子与电磁场的自恰相互作用、热动 力学场等模块）在此，我

2、们主要讨论“ CST微波工作室”，它是一款无源微波器件 及天线仿真软件，可以仿真耦合器、滤波器、环流器、隔离器、谐振腔、 平面结构、连接器、电磁兼容、IC封装及各类天线和天线阵歹U，能够给出 S参量、天线方向图等结果。1.2软件的基本操作1.2.1 软件界面启动软件后，可以看到如下窗口：精彩文档122用户界面介绍实用标准文案BumTAM ctvFreiIt m/ Mcwi«« ,14相关菜单3.状态条仿真向导VBA编辑/调试器 （拖动下面这条线可拉出）123基本操作1） .模板的选择CST MW内建了数种模板，每种模板对特定的器件类型都定义了合适的参数，选用适合自己情况的模

3、板，可以节省设置时间提高效率，对新手 特别适用，所有设置在仿真过程中随时都可以进行修改，熟练者亦可不使用模板模板选取方式：1，创建新项目File - new2,随时选用模板 File select template实用标准文案精彩文档模板类型模板参数2）设置工作平面首先设置工作平面(Edit-working Plane Properties )将捕捉间距改为1/在交”式建模时（讪讨鼠标来愉入唯杯） 恰当的址置工作平而可 - 1怖助您牯确迤端一件平面大小Working Plar e PtoperbesR&sterXj标位置分辨率1Aidth以下步骤可遵循仿真向导（Help->Qui

4、ckStart Guide ）依次进行U立应步骤Tr knAi <Ttt/ 7,1 unj 注1）设置单位（S5ve，U川ts ）合适的单位可以减少数据输入的工作量U B* W- A QauQQ J， 口4U «tB u,田UnitsR工室hr匚CtmCxdJCUfnce:【Merce:Cwacwm5 J c I HW2）能够创建的基本模型椭 niH o拉伸方决圆环日3）改变视角Ia gm Q 启攵1Rotate | 1Reset View To StructureRotate View Plane Pan Dynamic Zoom Zoom Reset ViewThe mod

5、e setting affects the behavior as follows: Rotate: The structure will be rotated around the two screen axes Rotate View Plane: The structure will be rotated in the screen s plsne Pan: The structure will be translated in the screen plan 亡 foiling the mouse cursor movemenl. Dynamic Zoom Moving the mou

6、se upwards will decrease the zoom factor wnile moving the mouse dovAvards increases the zoom factor Zoom: In this mode a rubber band rectangle will be defined by dragging the mouse After releasing the left mouse buttoiT the zoom factor and the view location will be updated so that the rectangle fill

7、s up the screen快捷键为： Ctrl. Same as AotateA mode. Shift: Same as "plane ratationr mode. Shift + Ctrl: Same as <pan T mode.视觉效果的改变：Axes Drawing plane Wire frame4）几何变换四种变换: Translate: This transformation applies a translation vector to the selected Ahape, Scale : By choosing this transformation

8、 you can scale the shape along the coordinate axes. You may specify different scaling factors in the different coordinate directions. Rotate: This transformaUo n applies a rotation of the shape around a coo rd i n H te axis by a fixed angle You may additionally specify the relation center in the Ori

9、gin field. The center may enther be the center of the shape (calculated automatically) or 目 ny specified point. The rotation angle and axis settings are specified by entering the corresponding angle in the entry field for the correspording axis. (e g. entering 45 in the y field while leaving all oth

10、er fields set to zero performs a rotation around the y axis of 45 degrees.) Mirror*: This transfonnation allows you to mirror the shape at a specified plane. A point on the mirror plane is specified in the Origin field 启 nd the plane $ normal vector is given in the Mirror pfane norma/entries.5）图形的布尔

11、操作四种布尔操作:Q 16阳 Add: Add the second shape to the first one. Keeps the component and material settings of the first shape. Subtract: Subtract the second shape from the first one. Keeps the component and material settings of the first shape. Intersect: In tersect the first with the second shape. Keeps

12、the compone nt and material $ettiof the first shape- Insert: Insert the second shape «n:o the first one. Keeps both shapes while only changing the first sliape.例如:立方体“加”圜球两物体“相交”这里以“减”来说明具体操作1，两种不同材料的物体2，选择第一个物体（立方体）XObjects->Boolea nJSubtract3点击工具栏上的图标一二或在主菜单选择4,选择第二个物体（圆球）XX6）选取模型的点、边、面对每种

13、“选取操作”，都必须选择相应的选取工具。从主菜单Objects - >Pick - > Pick Poi nt/,或从工具栏上选择均可:Pick edge mid pointsPick points on circlesPick edge end points/X©OQ3IzbPick facesD : I , Z-J CPick circle centersPick face centers7）彳到直角和倒圆角选取的棱边经常被用来倒直角或倒圆角工具栏中的8 ）拉伸、旋转和渐变对被选端面，可以进行拉伸、旋转和渐变操作9 ）坐标变换CST MWS有两套坐标系统1 .全局坐标

14、系（X，丫，Z）很多功能只针对它有效；2 .工作坐标系（U, V，W（简称WG）可方便的用它创建倾斜物体全局一.-WCSjii1- -.谢 时齐将1CS与所选面对齐匡 F I 0 1J L?少j|7 <yrcs平I凰WC5与研选3点对齐KiiAWCS10）创建曲线禹冗百峙所ii点对齐11）创建平面导线可以利用曲线来创建有限宽度和厚度的导线CST MV提供了时12）求解器的选择所有的设置完成后，便可设置求解器，准备求解，域、频域和本征模三个求解器，其中时域求解器为MW的专长，应用范围最广，精度最高设置时域求解器忧化T蛤时域求解点击工具栏上图标！ T或从主菜单选择Solve->Tran

15、sient Solvermin的竭【I i斯有端I2.送耀郎i 口3、Z i 申零一11滋 J信号矍重1,局期际冲2 、 矩形脉冲打开白适画网格加密1.3天线计算的步骤1. Select an antenna project template2. Set units (optional)3. Set background material (optional)4. Define structure5. Set frequency range6. Set (open) boundary conditions (optional)7. Define excitation ports& Se

16、t (farfeld) monitors and/or probes9. Specify farfield result processing templates (optional)10. Start transient solver11. .Analyze results (input impedance, farfields, etc.)2、微带天线仿真2.1 求解的问题 分析一个圆形贴片天线，给出S参量和方向图。Clr£l« CefitErAll drnDiE cns ar9In mn结构及尺寸如图所示模型分解：见需要建的模型分解成基本模块或能用基 本模块通过一定的

17、操作的模块。2.2、仿真分析1 ）选择模板Create a. ITcv ProjectSdect a tempfete far the ne 讽 projectsNm©>a|Antonna l>lwn WuAucta)Mitorw piobilo "ora)anrpnna WireAntenna Arr dy unt Cell (FD>Cnmecto- (> jo axial 0Comecttr (Multan)Cauply (Plornr Aaoitripj cpwiCouple (AAA/eguide)RVIf-FM PrrhFm-Itrr (p

18、Rrur MrrcBtrlp, e 评 i -IttjCJcuulLlti'i FSS-LnIICdl (FD)1C PackfigsDesEr(JtlanLTKRCS n LJT(lAsavar) FACS - MnN abjectsHesoriEToiRFIDTl i-PiiMlTii»CancEl jI-&I3-：；3 t(啊：hk dialog bew whsn $ rtew project s created注意：即使选择了模板，也要检查单位和背景材料设置是否正确2 ）设置单位 IM/ Z-9O / % Smmo Iwu n j x:z =re pth hu

19、1一lixdi L*v«5 nc iwxt-ix二 V»1 L *Mq触43)设置背景材料4)建模(1)设置工作平面01*1 arI Hit nr .Tilt(2)创建介质方块说明：坐标输入方式：按“Tab”或“ Esc”键输入坐标绘制介质板定义介质板材料最终可得:(3)创建接地板通过 “ Extrude工具拉伸被选面来创建地板选择介质板底面：使用“ Extrude ”工具：ETtnirIR Fareflb Eli'' TLSV WSDC.aMi：TT3 wr f * ALXLMWI*1-JFJH JM夫JsrnKHkrP41PInaaMflame$ofcd

20、2HSCht :D?1Twist:10'Tter icfen.o.oCoTpanant: zampjnentlsubst-ateIfINew Material.-J load fromMatenail library,fib 4atm J占亡umPrpvipuiCancelHelp(4)创建贴片选择Cylinder”命令创建带厚度的圆形贴片him .yr irrwjin-IlU gUtal toeUaUMf1* Lick白 九j Uat iMtS: COVpQMTtPSMh电一 ：-愣国/ na au >“1Kn Hv<Jn< f ««19 f d

21、<4 m f«4inmJJl:rA&nur i皿YcGTitar.zmn- r ,Watetial:3P£CCam twUL M«4OESfn XNtJTU b，cch0 Jj ijJu. .碎WLaynentiP：OfWXlE：Icemponerit 1(5)创建馈电同轴线馈电同轴线用做激励源。因为馈点位于圆形贴片的非对称位置,采用工作坐标系比较好。定义工作坐标系：-CAf fllLKOffIVE ST ITO JOLnirni £Air£in3Mai ftIttille LActl &>ir4illH4S. L

22、l-jvi Lvavl Ci aii UllWV*hlW« FjoJ Ciw UmIpbA V ozirpinHi TMLlLBMlKA RK subag?* VsouL- nrums:LiUTcMI EJe- :PUi-e WdvsL Mirt«EM 朴 itIWI 如 t_l Trihl Mdi will! liJ Ve»M :#irrmlRraftK_J ID ReuitLJ FarfietoIxj-litf W iriijiiiMmi5httfl+IJ1G11U ta： M-atiiJijtr 41L1；ShLtltU1l.t!B 4-3 , I'

23、JKiiTul.EbL EkttJJvp IE H3tE ?lu.« lljp HE t 13TlajLtJdLitv. 和 4 tZ Jlw11J mF -ft 加ITft nALeIII eo iCS 射比用 H®e在工作坐标系中，创建两个圆柱即可构造馈电同轴线。一、同轴线的介质体Shape IntcrsBcrtxGnShave IxLtersectiunThe rew shdpe (卜igHiJiWd)cjTporntl soldiwith 什户 nk 4*。=componsn: LSit«tratcT raise厂 ln;or： hchiqrtcd(Trc

24、n iaii:htesd shape森；Add both 寸$厂 jn:er>9Zt toth shae<广 Cut 3v/av hi jnlchTo: shaoeHepI 怕 re!(hQhlAredJ T ： jisp. |ccrr ccret T ub 站拭 9htE(EEC.U vifrth tiis ud sHapo? T即.Iternpem mrouindH©a$© i ect cn© or t-o bjuL dii "LuinLifl >j torsNone潮匡卫亟©睡卫负匡I - Tnm hglhitrited

25、 sz peAddl fenfh shapes Tntp w prt berth 由和Cut 溯制 hghlAh:«d FhapeCKCireelnep二、同轴线的内导体n#reph 桧 rtidn 12 ;yQU忌泊真b- iEuteritA :Qmpm u啦： cmponaitlFKE隔目中二siJbbq 忘VdQLum5）定义波导端口6）设置频率范围Fmin:Fmax: 丁Frequency Range SettingsOKCancelHelp7）设置边界条件（如果选择模板的话，就可以不设置该项了）T1i i> r irivjQ-li A&fI fvl MlMtr

26、rH riVM* n4 M- J |8W，J1R faj|!iMW ri ftHCRiniIt-Hi,h KHI * 亍*，ElMbn £k3mSunn -4 E-hIVEfMl-5 wm+ rwu*, fWiMtioFMl/GO Os8）设置远场监视器m 弘,宛 CCMKIffKitE 红 DMATilt ENir“丁 ifN 丁 wsl可tnrcnl$ 捋T“ZU01 Ji 51 Hurt Mb-K申 v*jurn_J Fda. ®_J riPTO J vts J Mvn_3 ILmp，wi Ek sI Pin wmwT_J轴做J PEI Wtrton国 EMiCliCt FUdid.Liu IH1E9 h <uAnc>.,卜45 3、.I (M-AhAfSCtfH F"U而 UA IFEFV.