CST中的激励源设置方法

CST（Computer Simulation Technology）是一款广泛用于电磁场仿真分析的软件，其在设计和分析微波和射频电子设备时提供准确的仿真结果。在CST中，激励源的设置是仿真工作的一个重要部分，它为电磁仿真提供了必要的输入信号。本知识点将详细介绍CST中激励源设置方法，特别是波导端口和离散端口的讲解与应用。 我们来了解波导端口。波导端口是CST软件中一种特殊的解算域边界条件，它通过在特定的二维端口面内计算本征模，以模拟激励源对电磁能量的吸收和发射。在CST中，端口处的电磁场可以通过叠加不同的模式（mode）来求解。模式是指电磁场在波导中的分布形式，每一种模式都可以通过2D频域解算器来求解。在仿真计算时，可以设定需要考虑的模式数量，这是在WaveguidePort对话框中完成的。 值得注意的是，CST中激励波导端口的输入信号是规一化到峰值功率为1/sqrt(Watt)。在选择波导端口时，需要根据不同需求和端口的特性来定义。例如，对于具有非均匀性、宽带或非均匀端口精度加密特点的波导端口，可以使用标准波导端口（normal waveguide ports）。此外，multipin ports还可以计算TEM模。 对于标准波导端口，通常是指矩形或圆形波导结构，并使用PEC（Perfect Electric Conductor）边界条件来屏蔽，这使得端口模式被限制在端口区域内。在波导端口的设置中，还可以区分均匀波导端口和非均匀波导端口。均匀波导端口如标准矩形波导端口，其模式分布仅与选定的频率范围有关。在瞬态仿真中，为避免端口处的反射，建议考虑所有的传播模式。而对于凋落模式的考虑，求解器会在必要时进行检查并给出警告信息。 非均匀波导端口则是指波导内部填充了两种或两种以上的介质材料，模式呈现频率依赖性，即模式分布会随着频率变化而改变。对于这种情况，需要使用宽带端口解算器（broadband port operator）来计算在多个频点处的模式，以获得可接受的宽带结果。 同轴波导端口或连接器与波导端口不同之处在于，同轴端口拥有一个或多个内导体。这会产生截止频率为0的TEM模。在均匀同轴波导端口中，由于存在两个以上的内导体，会出现多个不同的TEM模。在CST中，可以通过multipin operator功能来指定激励的模式。而在非均匀同轴波导端口中，会存在许多QTEM模，但是要注意不同模式的传播常数是不同的，这可能会导致仿真错误。 微带线作为一种开放且不均匀结构，时域仿真会受到一定限制。要获取更精确的结果，需要考虑多个方面，例如在2D本征模计算中使用磁边界条件代替开放边界条件，考虑端口不连续性导致的模式计算次数增加，以及可能出现的宽带错误。在微带线仿真中，可以通过设置适当的边界条件来提高精度，同时避免使用inhomogeneous port accuracy enhancement功能，并且慎重使用full deembedding功能。 CST中的激励源设置是一个复杂但至关重要的过程。根据不同的设计需求和特性，选择合适的端口类型并正确设置参数，是确保仿真实验有效性和精确性的关键。通过对波导端口和离散端口的深入理解，可以更好地运用CST软件来模拟和分析各种复杂的电磁问题。