内容发布更新时间 : 2024/5/20 18:02:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

8.1.2 端口的设置：

8.1.2.1 端口概述：

CST中有三种端口：波导端口，离散端口，平面波。

8.1.2.2 波导端口：

两个作用：激发微波模式，吸收微波功率，默认计算S-参量。端口可被纵向简谐波替代，至少需要一个激发信号，可以是三种端口中的一种

8.1.2.2.1 波导端口设置及技巧：

输入功率被归一化为1W。

端口面必平行于计算域某表面，打开框架可以看到激发方向。注意不要弄反

iii. 端口如选择full plane,则计算域该平面全部为端口，主要用于微带线

情况，

iv. 必须选择free normal position后才能在计算域内部定义端口。 v. Reference Plane将波导沿参考面进行移动，来拓展或压缩端口。由于

前三个网格必须连续，因此通过延伸，可以保证连续，还有一个用途是将平面波调到所需相位上。

vi. 模式设置： vii. 多重端口，默认设置中，端口只包含两个导体，如果导体数目大于该

数目，则选中该选项，进行定义

viii. single-ended ports:单独考虑多重端口中的某一内部导体作用 ix. impedance and calibration:???

8.1.2.2.2 波导端口建模方法：

i. ii.

可以直接点击solve? waveguide port建模，也可选择斜面再点击，这样方向自动确定

8.1.2.3 平面波(主要用于天线)

平面波将激发平面波从一个源中，但不能计算S-参量

8.1.2.3.1 平面波设置：

i. ii.

输入功率被归一化为用户定义的电场向量。

Polarization极化框：可选择Linear直线/Circular圆/Elliptical椭圆 如果选择圆或椭圆，是用两个有相差的向量振荡实现的，在这里输入平面波激励的参考频率Ref.，同一幅度的两个互相垂直，相位相差90度的电场向量叠加实现圆，其他情况为椭圆。

如果选择是椭圆，输入相差phase，椭圆能变斜。 如果选择为圆：选择 左/右 波激励。 Axial两个电场向量的幅度比率,椭圆有效

Propagation normal：激发向量，即平面波传播方向，

iii.

iv. Electric field vector：电场向量，必须与激发向量垂直，如不满足，自动校正。 注意：输入信号根据绝对值进行归一化，就确定了功率 电场长度定义了信号的幅度。对于椭圆极化，电场的长度和方向定义了大轴定义，另一轴由用户给定的Axial计算。

8.1.2.3.2 平面波建模方法：

可以直接点击solve?planar wave建模，也可选择斜面再点击，这样方向自动确定

8.1.2.4 离散端口

可以激励，也可以观察输出场。分为离散边端口(两边直接)和离散面端口(两面之间)。离散面端口只支持积分方程求解器和时域求解器，也可按用途进行分类，激励电压源，激励电流源或者吸收功率的阻抗。注意端口线只能位于Mesh边缘。

8.1.2.4.1 离散端口设置：

端口类型：

S-parameter：输入功率1W，可以监视电压和电流

Voltage电压：有恒定电压激励，当没有激励时，电压设置为0 Current电流：有恒定电流激励。

特性框架：

阻抗/电压/电流：分别对应三种端口类型，可自己设定 注意 谱线幅度归一化到参考信号幅度

8.1.2.4.2 离散端口建模方法：

离散边端口：

1. Pick two points，或在pick lists中将所需两点设为最后两点。然后solve?discrete ports 建模 2.设置端口类型和参数

特别注意，如果有对称面穿过离散端口，电壁必须垂直端口线，磁壁必须平行端口线 离散面端口：

1.Pick two edges 或pich two edges chains，可以形成一个面，或者选择一个edge chain和一个面，然后solve?discrete ports 建模 2.设置端口类型和参数

3.特别注意，如果有对称面穿过离散端口，电壁必须垂直端口线，磁壁必

须平行端口线

8.1.3 算法的选择

在CST中包含三个求解器，分别是时域求解器，频域求解器，积分方程求解器。

时域求解器：激励信号为时域脉冲信号，包含多频信息。

频域求解器：一般采用四面体网格，求解方程为简谐Maxwell方程，计算每个频点，再将结果连线，多次计算完成，如果品质因数很高，推荐使用Resonant: Fast S-Parameter，Resonant: S-Parameter, fields也都是不错的选择。其中第一种速度较快，但只有S-参量，而第二种速度较快且还有电磁场。

积分方程求解器：多层快速多极子算法，和矩量法(MoM)处理远场计算问题，电大尺寸问题

故一般处理宽带问题用时域求解器，处理窄带问题用频域求解器，处理Q值较低问题用时域求解器，处理Q值很大问题用频域求解器。开始仿真时，可采用时域并用自回溯滤波器来进行仿真一般问题。当Q值极大时，选择频域求解器中Resonat进行计算。

8.1.4 时域求解器

8.1.4.1.1 时域求解器设置

accuracy精度：

计算域中能量经过傅里叶变换，得到能量，等总能量衰减到-30dB时仿真结束 stimulation setting frame：

8.1.4.1.2 时域求解器使用技巧：

i. 宽带激励节省仿真时间，带越快，时域信号时间越短，故能节省仿真时间。 ii. 激励能量大都集中在中频到带宽的0.7附近，因此在这个范围内，结果是可信

的，设置频带一般*1.3倍。

iii. 一般选择终止条件：计算区域能量下降至最高能量的-30dB时停止。

iv. 当考虑低频问题时，可将最低频率设为0，这样中频为0，带宽为2倍，这样

能够节省一半时间。

v. 激励信号决定总计算时间T，最小网格长度决定最小时间步长t，两者之比为

总迭代次数。

8.2 粒子跟踪求解器

8.2.1 粒子源设置

a) Particle Properties粒子种类：默认有质子和电子，其他粒子可load进来，也可

自己定义粒子电量和静止质量，保存到library库中。

b) Particle density粒子密度设置：表面三角形数量，三角形中心发射粒子。 c) adjust density to mesh:保证每个mesh中至少有4个宏粒子。

8.2.2 Tracking Emission Model发射模式设置：

在该时刻，粒子发射出物体表面的方式，需要按照实际情况进行设置，描述了粒子表面出来的方式。

8.2.2.1 固定发射模式：

可设置如下量为固定量：速度，beta(较高速)，洛仑兹系数，动量。

i.

能散：假设为20% 均匀分布在[0.9a,1.1a]之间。