CST仿真中文教程-图文并茂（适合小白入门）.pdf_cst教程

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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。

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

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南海眼

2022-08-28

还可以，对新手友好，实例多，方便练习 #符合预期

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