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CST Studio Suite 2020中文版

CST Studio Suite 2020中文版

软件大小:6.98 GB软件语言:简体中文授权方式:免费软件

更新时间:2022-08-02运行环境:Win ALL

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CST Studio Suite 2020中文版简称为CST2020,是达索公司开发的一款行业领先的电磁场仿真软件,同时CST Studio Suite 2020中文版也是一款高性能3D EM分析软件包,用于设计、分析和优化电磁 (EM) 部件及系统,能够对产品进行仿真设计,可以在设计流程早期优化设备性能并发现及解决潜在合规性问题、减少所需的物理原型数量,并将测试失败及召回的风险降至最低,从而更快的将产品推向市场,同时还能缩短开发周期并降低成本。

与上一版本相比,新版本的CST Studio Suite 2020中文版功能更为强大,包括了适用于整个EM范围内各类应用领域的电磁场解算器,而通过解算器,用户可以结合使用以执行混合仿真,使工程师可以更灵活地利用高效、直接的方法,对包含多种部件的整个系统进行分析。CST Studio Suite 2020中文版还可以与其他SIMULIA产品的协同设计允许将EM仿真集成到设计流程中,并从最早期阶段开始推动开发流程顺利进行。

CST Studio Suite 2020中文版

CST Studio Suite 2020中文版软件特色

1、3D EM技术

Microwave:快速,准确的3D EM仿真工具,用于解决高频问题。它提供了在时域和频域中运行的各种不同的求解器。

EM:静态和低频问题的3D EM模拟。该模块具有适用于各种应用的大量求解器。

Particle:专门用于求解与带电粒子相互作用的电磁场的3D模拟求解器。该软件包含解决这些挑战性问题的几种不同的求解器。

SPARK3D:用于射频(RF)故障分析的通用软件工具。它使用功能强大且精确的数值算法来预测电晕(电弧)和多极管击穿的开始,这是会严重损坏设备的两个主要高功率影响。

FEST3D:一种有效的软件工具,用于基于波导技术的无源组件的准确分析。 FEST3D是第一个能够在设计过程中集成高功率效果的商业软件。

2、电缆| 电路| 宏模型| 印刷电路板 芯片

Cable:用于分析电缆系统中SI,EMC和EMI效应的工具,包括单线,双绞线以及复杂的线束。

Design:用于系统级仿真的设计和分析工具。 它的示意图允许连接不同的3D工程和电路元件。 它是系统组装和建模(SAM)工作流以及功能强大的电路模拟器的切入点。 IdEM是用于生成SPICE就绪的电气互连结构宏模型的工具。 从其输入输出端口响应开始,IdEM提供了可在任何电路仿真环境中使用的准确,可靠,无源和因果的宽带计算模型。

PCB:用于调查信号和电源完整性以及模拟印刷电路板(PCB)上的EMC和EMI效果以及设计3D芯片的工具。

3、多物理

MPhysics:一套解决热应力和机械应力问题的工具。 将这些求解器与其他仿真域结合使用可解决耦合的仿真任务。

CST Studio Suite 2020中文版官方教程

教程1:第一电路

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FEST3D在线帮助> FEST3D教程>教程1:第一个电路

在本教程中,您将学习如何使用FEST3D创建和编辑毫米波和微波电路。

教程1分为四个课程。为了从本教程中获得最大的收益,建议您按照课程的顺序进行学习。

重要概念:波导,间断点,连接点,坐标系概述了FEST3D用来表示毫米波和微波电路的方法。

创建元素提供了有关如何创建简单电路中包含的元素的逐步指南。

编辑元素介绍了如何查看和修改已创建元素的属性。

连接元素向您展示如何将元素连接在一起。

重要概念:波导,不连续,连接,坐标系

在FEST3D中,电路表示无源线性毫米波或微波电路。这就是FEST3D支持的功能。

在FEST3D中,元素是用于构建电路的基本模块。它们由带有3D形状示意图的图标表示。

电路由一组相互连接的元件组成,并遵守某些连接规则。

两个元素之间的连接通过这些元素的端口进行。端口是根据特定坐标系定义模态扩展的位置。通过端口连接两个元素时,坐标系应相互匹配。在大多数情况下,FEST3D会自动调整元素的坐标系,但是有些例外情况需要用户交互。坐标系的情况在每个元素的文档中定义。

元素分为两大类:波导和不连续性。

波导是最简单的元素。它们通常具有均匀的横截面,并且可以在两侧(正面和背面)连接到其他元素。两个简单的例子是矩形波导和圆形波导。

支持的波导的完整列表在本手册的“波导”部分中。

间断性用于将波导连接在一起。不连续通常具有不均匀的横截面和不平凡的3D几何形状。不连续点可以具有3D体积,也可以是零厚度的表面。台阶和T形结是两个简单的例子。

在FEST3D中,您只能将波导连接到不连续点,反之亦然。

FEST3D支持的不连续性的完整列表在本手册的“不连续性”部分中。

下图显示了FEST3D主窗口中的简单电路(非对称单极腔)及其3D几何形状:

CST Studio Suite 2020中文版

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为了交互地查看电路的3D几何形状,请单击图标:3D Viewer窗口将打开。

在此示例中,电路由五个矩形波导()和四个台阶()组成。黑线代表它们之间的连接。

如您所见,FEST3D主窗口分为三个部分:

顶部的菜单栏和工具栏

中间的画布

底部的画布

菜单栏使您可以访问大多数FEST3D功能,包括通常的“文件加载和保存”,“剪切和粘贴”以及FEST3D特定的功能。菜单栏内容的完整说明在本手册的“主窗口”菜单栏中。

该工具栏复制了菜单栏中最常用的功能,以加快访问速度。

中间的画布包含当前电路,您可以对其进行编辑。

底部的画布用于显示模拟的输出信息。

在右侧,有一个包含FEST3D元素的栏(元素栏)。此栏用于选择要在主画布中创建的元素。可以通过工具栏中的矩形图标隐藏和弹出元素栏。

创建元素

在FEST3D中,创建元素包括两个步骤:

在元素栏中单击所需元素类型的图标。该图标将保持按下状态。

在画布上单击。该类型的元素将添加到您单击的位置。

如果再次单击画布背景(而不是元素或连接),则会添加其他相同类型的元素。

假设您要创建上面看到的非对称单极滤波器。为此,创建五个矩形波导和四个步骤。您应该获得类似于左图的内容:

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现在单击菜单栏命令结构|显示图标。元素应更改为正确的图形。如果数字的顺序不同,则可以如下所述移动元素。通常不需要(不需要连接的元素具有任何特定顺序),但是您最好知道如何对元素执行此类基本操作。

您可以在元素栏顶部的图标按钮上移动元素,然后在画布中的元素上按鼠标左键并将其拖动。

通过在画布背景上按鼠标左键,然后拖动鼠标,可以选择多个元素。将创建一个矩形选择区域,并将选择其中的所有元素。

现在,您可以通过使用鼠标拖动来一次移动所有选定的元素。

您还可以使用菜单栏中或工具栏中的相应命令一次剪切,复制或删除所有选定的元素。

剪切或复制后,您可以撤消操作,也可以使用菜单栏中或工具栏中的相应命令粘贴剪贴板的内容。

既然您已经学会了如何做,请按上右图所示排列所有元素,然后继续本教程的下一部分。

编辑元素

本教程的这一部分说明了如何查看和编辑所创建元素的属性。

用鼠标右键单击在画布中创建的矩形波导[1]。将出现以下“元素属性”对话框:

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现在,您可以输入矩形波导的几何参数A,B和L的值(以毫米为单位)。在本教程中,您将构建上面看到的单极腔,因此输入以下值,然后单击“确定”按钮:

一个22.86

B 10.16

L 10.0

由于这些尺寸对应于标准波导,因此您可以单击标准波导框,然后选择WR-90。这样,将自动获得A和B尺寸(22.86、10.16)。

电路的矩形波导[2]具有不同的几何参数:A 8.0,B 10.16,L 2.0。

矩形波导[3]的几何参数为:A 22.86,B 10.16,L 15.0。

矩形波导[4]具有与[2]相同的几何参数:A 8.0,B 10.16,L 2.0。

矩形波导[5]具有与[1]相同的几何参数:A 22.86,B 10.16,L 10.0。

通常,您可能还需要编辑波导的“公共属性”,但是在这种情况下,可以将它们保留为默认值。

相反,您需要将矩形波导[1]和[5]的子类型更改为输入/输出端口,以便通知FEST3D它们将成为电路的外部接口。将矩形波导[1]设置为具有I / O端口号1,将矩形波导[2]设置为具有I / O端口号2。

现在是时候编辑这四个步骤了。在步骤[1]。上单击鼠标右键,然后单击“端口”页面。将出现以下“元素属性”对话框:

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输入几何参数的值:

端口2 4.0的X偏移(mm)

端口2的Y偏移(mm)0.0

端口2的旋转度数0.0

步骤[2]与步骤[1]相同,但符号相反,也请对其进行编辑并输入以下值:X -4.0,Y 0.0,Rot 0.0。

相反,步骤[3]和步骤[4]具有以下值:X 5.0,Y 0.0,Rot 0.0。 和X -5.0,Y 0.0,Rot 0.0。

就这样。 在本教程的下一部分中,您将把元素连接在一起。

连接元件

本教程的这一部分说明了如何在元素之间创建和编辑连接。

单击元素栏顶部的connect()按钮。 鼠标指针的形状将变为铅笔。

在第一个矩形波导上按住鼠标左键。 将鼠标拖动到第一步:一条连接两个元素的黑线将出现。 释放鼠标左键。

重复相同的过程,直到完成所有连接,如左图所示:

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再次单击菜单栏结构-> show icons命令,您将获得正确的图形。

您可以通过单击元素栏顶部的箭头()按钮来删除连接,然后在画布中的连接上按鼠标左键将其选中,最后单击菜单栏上的edit-> delete命令或按Delete键在键盘上。

在FEST3D中,连接的定义很微妙。原因是对于某些不连续性(阶跃,N阶跃,T型结,恒定宽度/高度的任意形状,Y型结),可以连接波导的各种端口不相同。但是,当您连接两个元素时,您将无法指定要使用的端口...使用了一个简单的先免费先用算法。换句话说,您连接的第一个元素被视为端口1,第二个元素被视为端口2,依此类推。

特别是,您看到一个步骤具有两个端口,但是只能为第二个端口指定X偏移,Y偏移和旋转。

存在“编辑连接”对话框,用于更改端口定义。单击元素栏顶部的move()按钮,然后在不连续的连接之一(黑线)上单击鼠标右键。将出现“编辑连接”对话框。

该对话框允许用户指定不连续的端口,每个连接的波导都应连接到该端口。对于每个连接的元素,一行单选按钮可用于指定应使用的端口。不允许在同一端口上连接多个波导。

教程2.运行模拟

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FEST3D在线帮助> FEST3D教程>教程2.运行模拟

教程2分为两个部分。为了从本教程中获得最大收益,建议您按照课程的显示顺序进行学习。特别是,本教程假定您已阅读,理解和实践了教程1中讨论的主题,并且您已经在FEST3D中加载了电路(最好是在先前的教程中创建的电路)。

配置介绍了如何配置频率/角度扫描和全局电路参数。这些窗口在“频率规格”和“通用规格”部分中进行了详细说明。

运行显示了如何计算FEST3D电路的S参数或多模S,Z或Y矩阵。

配置中

创建毫米波或微波电路后,在其上运行仿真之前,必须配置两个主要事项:

频率/角度扫描配置

常规模式/对称配置

频率/角度扫描配置

为此,请单击执行菜单栏中的“频率规格”命令,或单击工具栏中的“频率规格”()按钮。将出现一个对话框,通常如下图所示:

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在此窗口中,您可以编辑频率范围和要模拟电路的点以及要使用的方法(离散/自适应)。如果您的电路包含辐射阵列元件,您也可以执行角度扫描(θ或phi)而不是频率扫描。

频率(或角度)扫描是通过以GHz为单位的开始和结束频率(或角度的度数)以及采样来指定的。

FEST3D支持三种不同的采样模式:

步骤可让您指定要采样的连续点之间的距离。

点数允许您指定要采样的点总数,包括起点和终点。

手动选择点使您可以手动编辑要模拟的每个点。只有最后一个采样模式才允许非均匀分布的点。

有关更多详细信息,请参见本手册的“常规规格”部分。

在我们的情况下(非对称单极腔),您应该输入以下值:

频率开始9.0

频率结束12.0

频率步进0.001

一旦定义了频率/角度扫描。必须为电路配置全局对称性和默认波导参数。

一般规格

为此,请单击执行菜单栏中的“常规规格”命令,或单击“常规规格”按钮

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有关各种全局对称性和默认波导参数含义的详细说明,请再次参见本手册的“常规规格”部分。

您创建的非对称单极腔示例尤其具有恒定的高度,并且在沿Y轴的平移下不变。因此,可以应用恒定高度(H平面)对称性。点击它。在这种情况下,其他对称性均不适用。

由于使用对称性,因此可以(并且应该)降低波导中使用的各种模式。输入以下值:

可访问模式数4

MoM基本功能数10

绿色功能项数100

其他参数可以保持其默认值:

介电常数1.0

介电导率1.0

介电常数0.0

金属电阻率0.0

泰勒展开项数1

跑步

计算S参数非常简单:单击工具栏上的“分析(播放)”按钮,并观看FEST3D中集成的电磁引擎(EMCE)产生的进度消息。

如果图形菜单中的“自动绘图”选项处于活动状态,或者在仿真结束时执行了“绘图”命令(仍在图形菜单中),则将显示S参数图形。

使用FEST3D,您还可以计算电路的多模S,Z或Y矩阵,以便以后在较大电路中作为单个模块重用。

您可以随时通过单击停止()按钮来停止正在运行的仿真。

下图显示了仿真过程中的FEST3D主窗口和生成的图:

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轮廓和兴趣区

如果任意形状包含多个轮廓,则轮廓不得彼此相交。

轮廓可以完全包含其他轮廓(同样,轮廓不能相交)。

使用多个轮廓也会引起歧义:如果存在多个连接区域,那么哪个区域将包含电磁场?以下示例来自任意矩形波导:

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该示例的形状定义了区域S,S1,S2或S3,但是一次只能模拟其中一个。用户需要一种解决这种歧义的方法,或者至少知道FEST3D将使用哪个区域来模拟电磁场传播。为此,用户必须指定一个点(感兴趣区域)的坐标:包含感兴趣区域的区域将是用于仿真的区域。感兴趣区域绘制为蓝色十字()。

创建和删除轮廓

您可以从“编辑”菜单中的“添加轮廓”命令创建轮廓。将出现以下对话框:

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您只能创建具有标准形状(矩形,圆形,椭圆形)的轮廓,但是在创建轮廓后可以随意修改轮廓。

要删除轮廓,请单击它的一部分(点,线段,弧,椭圆弧),然后在“轮廓”菜单中执行“删除轮廓”命令。

如果您误删除了某些内容,请使用“编辑”菜单中的“撤消”命令。

编辑点,线段,弧,椭圆弧

这些是轮廓的基础,因此是任意形状的基础。

任意形状编辑器的基本思想是,可以通过逐步创建和编辑其构造块(点,线段,弧,椭圆弧)来逐步创建复杂的轮廓。

从简单的轮廓开始,您可以编辑或拆分其点,线段,弧,椭圆弧。

如果一个点仅连接到线段,则可以对其进行编辑并自由更改其坐标。

要编辑点,弧或椭圆弧(只能查看而非编辑段),请执行以下操作:

通过使用鼠标左键单击选择要编辑的点,弧或椭圆弧。它会变成红色。

从菜单栏中选择要执行的命令,或者从通过单击鼠标右键出现的弹出菜单中选择要执行的命令。

编辑点

通过选择一个点,可以从菜单栏或按下鼠标右键访问以下“点”菜单:

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删除点:删除所选点。 删除两个相邻的线段,圆弧或椭圆弧,并将其替换为单个线段。

将角变为弧:将“点”和两个相邻的“线段”,“弧”或“椭圆弧”更改为单个弧。

平滑角:平滑以Point为顶点的角。 用户必须定义半径(值大于零)。 注意:该点必须与线段相邻(不允许使用弧或椭圆弧)。

编辑点:打开一个对话框,显示点X,Y坐标,并允许用户对其进行修改。 注意:该点必须与线段相邻(不允许使用弧或椭圆弧)。

编辑区隔

通过选择细分,可以从菜单栏或按下鼠标右键访问以下细分菜单:

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删除线段:删除所选线段并扩展相邻线段,直到它们收敛。

分割细分:将所选细分细分为2个新细分,细分的尺寸由“细分百分比(%)”值(由用户指定)定义。

多分割线段:将选定的线段分成N个相等的线段。数字N由用户指定。

更改为弧:允许将线段更改为弧。用户必须定义半径。使用默认值,生成的弧将为90°宽。

更改为端口:允许将网段更改为端口。仅适用于“恒定宽度/高度”任意形状元素。

切换不可见:使选定的“段”不可见,从而可以创建“打开轮廓”。

线段属性:打开一个对话框,显示线段属性:极坐标和线段长度。

编辑弧和椭圆弧

在下面的段落中,除非另有明确说明,否则术语“弧”表示圆弧和椭圆弧。

通过选择弧或椭圆弧,可以从菜单栏或按下鼠标右键访问以下弧菜单:

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