电磁仿真CST入门教程
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（Finite 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列，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：
122用户界面介绍
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 —new
2,随时选用模板File —select template
实用标准文案
模板类型 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
1)设置单位(Solve->Units )
合适的单位可以减少数据输入的工作量
模板参数
T 件平面大小
# Auto
标位置分辨率1
以下步骤可遵循仿真向导（ Help->QuickStart Guide
）依次进行
（讪讨鼠标来愉入唯杯） 恰当的址置工作平而可
怖助您牯确進獄
Working Plar e Ptoperbes
R&ster xj
Snap
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当ij 妙驟
U 立应步骤
Tr kn^i / 7*1 unj 注 2）能够创建的基本模型 I ------------- a ◎ g 團Q 啟-------------- 1 Rotate |------------------- ----------------- I Reset View To Structure Rotate View Plane Pan Dynamic Zoom Zoom Reset View The mode 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 口Pan: The structure will be translated in the screen plan亡foiling the mouse cursor movemenl. □Dynamic Zoom Moving the mouse upwards will decrease the zoom factor wnile moving the mouse dov^vards increases the zoom factor □Zoom: In this mode a rubber band rectangle will be defined by dragging the mouse After releasing the left mouse butto IT the zoom factor and the view location will be updated so that the rectangle fills up the screen 快捷键为： □Ctrl.Same as ^otate^ mode. □Shift:Same as "plane ratation r，mode. □Shift + Ctrl:Same as 视觉效果的改变： Axes Drawing plane Wire frame 4)几何变换 四种变换: □Translate: This transformation applies a translation vector to the selected ^hape, □Scale：By choosing this transformation 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日te axis by a fixed angle You may additionally specify the relation center in the Origin 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 correspordi ng axis. (e g. entering 45 in the y field while leaving all other 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 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: 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）立方体“加”圜球 两物体“相交” 4,选择第二个物体（圆球） 5 ，回车确定 对每种“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 end points Pick circle centers Pick face centers 7）倒直角和倒圆角 选取的棱边经常被用来倒直角或倒圆角 Pick edge mid points Pick points on circles / X? O Q3 I z ■ Pick edges Pick faces 3点击工具栏上的图标一二或在主菜单选择 Objects->Boolea n-'Subtract 6）选取模型的点、边、面 CST MWS 有两套坐标系统 1. 全局坐标系（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 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 10）创建曲线 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 所有的设置完成后，便可设置求解器，准备求解，CST MV提供了时域、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 将1CS与所选而对齐-WCS'jii'- -■■.-■j 时齐 匡F | 0 lJ L?少 平||朝WC5与硏选3点对齐 Kii^WCS 爲冗百峙所ii点对齐 12）求解器的选择 点击工具栏上图标！ T 或从主菜单选择Solve->Transient Solver min 的竭【I |斯有端【I 2. 送耀郎i 口 3、 Z i 轉—11 滋鬭J 信号嬰重 1, 咼期际冲 2、 矩形脉冲 1.3天线计算的步骤 1. Select an antenna project template 2. Set units (optional) 3. Set background material (optional) 4. Define structure 5. Set frequency range 6. Set (open) boundary con ditions (optional) 7. Define excitation ports & Set (farfeld) monitors and/or probes 9. Specify farfield result processing templates (optional) 10. Start transient solver 11 .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。 打幵白适両网格加密 r -"- ii. '-. ]T 蛤时域求解 忧化 4 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 的操作的模块。 2.2、仿真分析 1）选择模板 Create a. lTcv Project | X Sdect a tempfete far the ne 讽 project DesEr(Jtlan anrpnna [Wire] Antenna Arr dy unt Cell (FD> Cnmecto- (> jo axial 0 Comecttr (Multan) Cauply (Plornr ^aoitripj cpwi Couple (A^^/eguide) RVlf'-FM] PrrhFm -Itrr (pRrur MrrcBtrlp, e 评 i -Ittj (*Jc*euulLlt!'i FSS-LnllCdl (FD) 1C Packflgs LTK RCS ” L JT 庐(I^savar) F^CS - MnN abjects HesoriEToi RFID Tl i-i-'ii M I T I i ? CancEl j | l-&|3 竺]!3飞｝旳：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 ■sNme> A | Antonna l>lwn Wu^ucta) Mitorw piobilo "ora) _________________ Clr￡l? CefitE r All drnDiE cns ar9 In mn 3) 设置背景材料 4) 建模 (1)设置工作平面 (2)创建介质方块 I Hit nr .Tilt啊 Uadi "difin??J，轄“ ira^F Fl n U d.jiliBHrd B k?Tl |￡ Edinlili* 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: -? ??■■■■? ■■ 亘 使用“ Extrude ” 工 具: ETtnirlR Fare|x| f>H fcB kaf ■_ p I tru pprllt> imr* B±|41叭fak 总■?賦±?昌4 L ^ ^ . 九41 b?U| 1 DC.^ 空& ■口生矽0 4虫Mi：P I ■■切％■厂I *ItaaM flame $ofcd2 HSCht： [j?1 Cancel 3W E"F 豎 ^LX'LMWI^l -J F JH枷 尊-*JsrnK??- HltrF- -J T T T - 一 一 」 -3 1 弓 」 Twist: 10 'Tter icfen.] *31 喑1|N ：： ：： ：： ； 0.0Help CoTpanant: zampjnentl subst-ate Lr IflNew Material.-J load from Matenail Ubrary,,,] fib 屮atm J 占亡」um (4)创建贴片 选择“ Cylinder…”命令创建带厚度的圆形贴片 (5)创建馈电同轴线 馈电同轴线用做激励源。因为馈点位于圆形贴片的非对称位置, 采用工作坐标系比较好。 定义工作坐标系: - C^f fllLKOfflVE ST ITO JO ■* V ozirpinHi T —ML I L BM I K ■* RK * suba辭 * VsouL- n )?fi□■■ Lnirni ￡^ir￡in3"ai 齿 Ittille L^ctl &>ir4illH4S. 匸° l-jvi Lvavl Ci a ii U LL W』* V*hlW? 1*诃Ciw U M I PB — 1-1 ------ 1 rums LiUTcMI EJe* PUi'e Wdvs Mirt? EM朴itlWI 加 t _| Trihl "di will! LI _J Ve?M：#ir rm l RraftK _J ID ReuitL _J Farfieto lxj-litf W iriijiii M mi 5httfl+IJ 1G11U ta：" -atiiJijt r 41L1；ShLtltU1 l.t!B +3 ' ■ I'JKii T u L ■EI IL Ei+tt JJvp IE H3tE ?lu.?lljp HE 利也13 TlajLt JdLitv. 和4 tZ Jlw 11J mF 苗亦山Tft n^Le Ill ED iCS 射比用H?e Ww Cuc= ￡A>. lrtS_ . 在工作坐标系中，创建两个圆柱即可构造馈电同轴线。 一、同轴线的介质体 I怕re”(hQhl^redJ T「jisp. | ccrr ccre^t l^ub站拭e htE(EEC.U vifrth tiis ud sHape? T◎即.| ternpem mrouind Hea$e i^ect cne or t-e bjul^dii "LuinLifl >j tors 「None 憧眶⑥卫亟?睡卫负匡 广Tnrn hglhitrited s^pe 「Addl fcnfh shapes 厂Tntp^^prt berth 由和 & r Cut 溯制hghl^h:?d Fhape CK Cireel nep 二、同轴线的内导体 Shape IntcrsBcrtxGn