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CST仿真中文教程-图文并茂（适合小白入门）.pdf

发布时间：2022-06-01 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.67M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    第一章－介绍 欢迎 欢迎使用 CST 微波工作室®，它是个功能强大易于使用的电磁场仿真软件。它既有友好的 用户界面，又有非常卓越的仿真性能。 由于使用了基于本国 Windows 的用户界面，你会马上熟悉仿真环境。这意味着你可以立刻 开始关注你真正所关心的电磁场问题，而不是去处理一个不熟悉的用户界面。仿真处理的所 有阶段都有一个极好的可视化反馈，使你迅速拥有大量的研究曲线图表。 如何快速启动？ 我们建议你按如下步骤进行： 1． 仔细读完这篇文档。它向你提供了理解进阶文档所必需的所有基本信息。 2． 选取最符合你所需要的例子，读完用户指南。 3． 浏览一下安装目录里的例子文件夹。不同的应用类型会给你一个很好地印象－在这个软 件中已经完成了什么。请注意设计这些例子是为了让你对一个特定应用领域有一个基本 的认识。现实中的应用显然要更加复杂，而且你不熟悉设备的话你会更加难以理解。 4． 从你自己的第一个例子开始。请选择适当小和简单的例子，这样你才能很快熟悉这个软 件。 5． 在你完成第一个例子以后，与技术支持取得联系，这样你就能得到一些提示，以便于你 更有效地使用 CST 微波工作室®。 什么是 CST 微波工作室® ? CST 微波工作室®是专门用于高频领域电磁分析和设计的软件。由于带有一个强大的基于著 名的 ACIS 建模核的固态建模前端。它简化了输入结构的过程。强大的图形反馈前所未有地 简化了对设备的定义。在器件输入完成后，仿真开始前，一个全自动的网格划分过程（基于 一个专家系统）被应用。 仿真器自带有全新的理想边界近似（PBA 方法）和薄片技术(TST)扩展，从而提高了仿真的 准确性，这一点在与传统的仿真器进行大量的比较以后得到了验证。没有什么方法在所有的 应用领域中都能很有效，所以该软件包含了四种不同的仿真技术（瞬态求解器，频域求解器， 本征模求解器，模式分析求解器），分别对应于它们的特定应用领域。 最灵活的工具是瞬态求解器，它能通过仅仅一次计算得到仿真器件在整个宽频带上的响应 （与之对应的是在许多其他仿真器中使用的扫频法）。该求解器对大部分高频应用领域都十 分有效，如连接器，传输线，滤波器，天线等等。 然而，有效滤波器设计常常需要对滤波器中的操作模式进行直接的计算，而不是 S-参数仿 真。对这些情况，CST 微波工作室®提供了本征模求解器，能有效求解无耗电磁器件的有限 个模式解。 当主要研究谐振结构如窄带滤波器时，由于缓慢的时间延迟信号，时域逼近往往会效率低下。 大量与传统时域方法的比较证明，CST 微波工作室®中使用的高级信号处理技术（AR-滤波 器）能加速这些仿真。而且 CST 微波工作室®还包含有与本征模求解器相结合的模式分析 求解器。在滤波器中的模式被计算出来以后，只需要增加一点点仿真时间，这种有效的技术 就能推导出滤波器中 S-参数。 瞬态求解器求解低频问题往往效率很低，因为它们的结构尺寸比最小波长小得多。在这些情 况下求解最好是使用频域求解器。它在仅仅对求解一些频率点得情况特别有效。 如果你不确定哪种求解器最符合你的要求，请与你们当地的销售部门联系以获得进一步的帮 助。 所有这些求解器的仿真结果都能通过各种不同的方式显示出来。于是乎一个强大的交互式的 界面又一次使你快速了解你的器件。
    最后－但不是最小的－突出特性是结构模型的参数化法，它使你在器件定义时可以使用变 量。通过与优化器和参数扫描工具的结合，CST 微波工作室®能胜任所有电磁器件的分析和 设计。 谁来使用 CST 微波工作室® ？ 任何在高频领域处理电磁问题的人。 该软件特别适合于器件的快速有效分析和设计，如天线，滤波器，传输线，耦合器，连接器 （单端和多端），印刷电路版，谐振器以及等等。由于基于一种全三维的分析方法，事实上 CST 微波工作室®能处理任何高频域的问题。 该软件基于一种需要将整个计算域离散化的方法；这种应用受结构的电尺寸限制。瞬态求解 器一个非常重要的特征是对与结构尺寸相关的计算资源的优异的线性缩放功能。现在流行的 个人计算机可以对尺寸大到 100 个波长的结构进行仿真。
    CST 微波工作室®主要特征 在接下来的列表中你会浏览到 CST 微波工作室®的主要特征。请注意因为许可权限制的缘 故你不能知道所有的特征。请与销售部门联系以获得进一步的信息。 概要 基于 Windows 95/98， Windows NT，Windows2000 和 Windows XP 的自然图形用户 界面 快速、有效使用内存的 FI－方法 由于采用了理想边界近似（PBA）和新的薄片技术（TST）性能优异 结构建模 基于改进的 ACIS，带有良好结构可视化，参数化的固态建模前端 由于采用了混和模式处理器，可快速变换结构 可通过 SAT(AutoCAD®)，IGES，STEP，ProE®，CATIA 4® 或 STL 导入等文件导 入 3D CAD 数据 可通过 DXF，GDSII 和 Gerber RS274X，RS274D 文件导入 2D CAD 数据 可导入可视化的人体模型数据 可通过 SAT，IGES，STEP，STL，DXF，DRC 或 POV 输出 CAD 数据 甚至可以对导入的 CAD 文件使用参数化法 瞬态仿真器 对无耗和有耗结构的有效计算 由于对时域信号采用了 DFT，可以通过一次计算求得宽频带的 S-参数 以时间或一次仿真中选取的若干频点为参数对场分布进行计算 3D 自适应网格优化 在一台 PC 中最多可使用 32 个处理器，对瞬态求解器进行并行化处理 各向同性和各向异性的材料特性 取决于频率的材料特性 回旋材料（磁化铁氧体） 良导体的表面阻抗模型 在频域通过 2D 本征模求解器对端口模式进行计算 多导体的复合 TEM 模式端口 多端口多模式激励 平面波激励 对许多结构采用 S-参数对称化以减少求解时间 自回归滤波有利于处理强烈谐振的结构 对指定的端口阻抗重新归一化 S-参数 显式的 S-参数的相位 高精度 S-参数结果的全显式特征 高性能的辐射/吸收条件 电壁条件 无相移的周期化边界条件 各种电磁量的计算诸如：电场，磁场，表面电流，功率流，电流密度，功率耗散密度， 时域和频域的电能密度、磁能密度 天线远场计算（包括增益，方向性，旁瓣衰减等等） 天线阵列远场计算 RCS 计算
    对 SAR 分布的计算 将离散器件（集总参数电阻）做为端口 为 EMC 问题提供理想电压和电流源 在结构任何位置的集总参数的 R、L、C、（非线性）二级管器件 在 TDR 分析中的矩形腔激励 用户定义的激励函数 对级连 SPICE（R，L，C，G）网络模型的自动参数提取。通过运行 SPICE 对结果进 行确认 通过内建的参数扫描工具自动进行参数研究 通过内建的优化器对任意目标自动进行结构优化 频域求解器 对无耗和有耗结构的有效计算 各向同性和各向异性的材料特性 自适应频率采样以便于自动扫频 用户定义扫频 在频域通过 2D 本征模求解器计算端口模式 对指定阻抗重新归一化 S-参数 显式的 S-参数相位 高性能辐射/吸收边界条件 包括相移的周期化边界条件 天线远场计算（包括增益，方向性，旁瓣衰减等等） 天线阵列远场计算 各种电磁量的计算诸如：电场和磁场 将离散器件（集总参数电阻）做为端口 在结构任何位置的集总参数的 R、L、C 元件 对级连 SPICE（R，L，C，G）网络模型的自动参数提取。通过运行 SPICE 对结果进 行确认 本征模求解器 对封闭、无耗结构中模式场分布的计算 各向同性和各向异性的材料 在一台 PC 中最多可使用 2 个处理器进行并行化处理 包括相移的周期化边界条件 对各种模式的损耗和 Q 值的计算（混和方法） 通过内建的参数扫描工具自动进行参数研究 通过内建的优化器对任何目标自动进行结构优化 模式分析仿真器 在使用本征模求解器求得的模式场分布中计算宽频带 S-参数 各向同性和各向异性的材料 在一台 PC 中最多可使用 2 个处理器进行并行化处理 对指定阻抗重新归一化 S-参数 显式的 S-参数相位 对各种模式的损耗和 Q 值的计算（混和方法） 对级连 SPICE（R，L，C，G）网络模型的自动参数提取。通过运行 SPICE 对结果进 行确认
    通过内建的参数扫描工具自动进行参数研究 通过内建的优化器对任何目标自动进行结构优化 可视化 端口模式显示（包括传播常数，阻抗等等） 在 xy-平面上对 S-参数的显示（线性或对数刻度） 在仿真时对获得的结果立即在线显示 对各种场的 2D 或 3D 显示选择，包括电场、磁场、功率流、表面电流等等 场分布的动态显示 在 xy-平面或极平面上对远场（场、增益、方向性、RCS）的显示 在散射图和辐射图（3D）上对远场（场、增益、方向性、RCS）的显示 2D 和 3D 场中任意曲线的显示和综合 结果输出 将 S-参数数据以 TOUCHSTONE 文件的形式输出 将数据结果以场、曲线或 ASCII 文件的形式输出 将计算结果场图在屏幕上动态输出 自动操作 包括编辑器和宏调试器的功能强大的 VBA（Visual Basic for Application）可兼容宏语 言 OLE 自动操作便于与 Windows 环境的无缝集成（如 Microsoft Office, MATLAB, AutoCAD, MathCAD, Windows Scripting Host 等等）
    关于这本手册 这本手册是用来快速上手 CST 微波工作室®的。它只是让你对主要概念有个总的印象，而 不是针对所有概念的完全参考手册。理解这些概念有助于你在在线文档帮助下有效地使用该 软件。 该手册的主要部分是被称为快速浏览（第二章）的部分，能指导你熟悉 CST 微波工作室® 的最重要特征。我们强烈建议你仔细研究该章节。 文档约定 在主窗口中输入的命令按如下方式打印： menu bar item ⇒ menu item。这意味着你得先按下“menu ba item”(如“File”)然 后在打开的菜单中选择相应的“menu item”（如“Open”）。 在对话框中需要按下的按钮总是用斜体字表示，如 Ok 。 组合键总是带有一个加（＋）号。Ctrl+S 表示你需要在按下“Ctrl”键的同时按下“S” 键。 你的反馈 我 们 一 直 在努 力 提 高 文档 的 质 量 。如 果 你 对 该文 档 有 什 么建 议 ， 请 把它 们 发 送 到： support@cst.de 联系 CST－Computer Simulation Technology CST－Computer Simulation Technology 非常高兴接收到你的反馈。如果你对销售有什么 问题，请与你们地区的销售部联系。在使用我们公司的软件时有任何问题，请不要犹豫，立 刻与以下的技术支持部联系。 CST 总部 CST－Computer Simulation Technology Bad Nauheimer Strasse 19 D-64289 Darmstadt Germany Phone: +49(0)6151-7303-0 Fax:+49(0)6151-7303-10 Email:info@cst.de WWW:http://www.cst-world.com 世界各地代理 要获得最新的技术支持中心列表，请访问我们的主页 http://www.cst-world.com 。
    技术支持 在技术支持部联系之前，请先核对你的手册和帮助系统。如果你仍然无法解决问题，可以通 过如下几种方式获得产品支持： 我们主页上的支持区域 在该区域你可以看到定期更新的常见问题列表。你也可以获得最新的在线指南或把它们下载 到你的计算机里。此外你还能在线下载最新的升级补丁。 为了访问该区域，你需要一个密码，它在你最初进入该区域时在线注册后获得。你会在一天 以内通过电子邮件获得该密码。 你将会发现定期浏览该区域，获得所有关于改进的最新信息和相应的升级补丁，是非常有用 的。 电子邮件支持 如果你在常见问题网页上没有找到所要解答问题的答案，请向我们的支持团队发送电子邮件 （support@cst.de）。你将在一个工作日内收到我们的回答。必要的话，我们的支持部将会 打电话给你，所有请在你的电子邮件中注明你的电话号码。 通过电话和传真支持 在非常紧急的情况下你也可以寻求我们的电话支持。在这种情况下，请与你们地区的经销商 联系（详见我们的主页 http://www.cst-world.com）。如果问题仍然不能得到解决，我们技 术支持团队的成员将会打电话给你。
    第二章－安装 安装 CST 微波工作室®是非常简单的。本章解释了你所需知道的关于安装所有信息。它包 括以下部分： 安装需求 安装指导 密码信息提供 安装需求 软件要求 该软件可以在以下操作系统中运行：Windows NT4.0，Windows 2000，Windows XP， Windows 95，Windows 98，Windows Me 硬件要求 PC 兼容的 Intel Pentium II 或更快的处理器（强烈建议 Intel Pentium III 或 IV 处理器） 100%兼容的 OpenGL 图形卡 CD-ROM 128MB RAM(建议 256MB) 1 GB 空余硬盘空间 许可权选项 该软件的许可权有单机版或网络版之分。单机版的允许软件在一台 PC 上多次被使用。相对 应的，网络版的允许在一个局域网内的许多台 PC 同时运行该软件，只要它们和一台带有许 可权的服务器相连接。 由于本文档是帮助你从头开始熟悉 CST 微波工作室®的，我们建议你现在拥有一个单机版 的许可。接下来我们将关注单机版的安装。如要安装网络版，请参考《高级主题》手册。
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