CST微波工作室仿真分析设计技巧
时域求解器手动网格设置三步曲
【第一步】必要条件设置。对于微带结构,设置35/35/50; 对于波导结构,设置25/25/30 / 88。
【第二步】最小网格(Min. mesh step)的最大化。此数越小,仿真时间越长。此数小一倍,则在所有其他条件不变的情况下,仿真时间增加一倍;相反地,此数大一倍,仿真时间减小一倍。所以此数越大越好! 若此数与关键结构中最小间距可以比拟,则设置完毕。若此数远小于结构的最小间距,则必须采用限制最小网格步长(Smallest mesh step)的选项。最小网格步长的设置原则:等于仿真关键结构中最小尺寸乘以0.5至0.8。如最精细结构为0.25,则需设置最小网格步长应在 0.17左右。
【第三步】设置最小网格(Smallest mesh step)。仅改变了此数为0.17,就使得总网格数下降了5倍,加之最小网格增大了1.7倍,右边设置的仿真速度将比左边快5*1.7=8.5倍。
时域求解器手动网格设置的高级概念
在上述设置完成之后,倘若仍然有大量的细小网格,这些网格可能很接近Min. mesh step,则可以进入网格属性 中的Special菜单,打开Fixpoints页面,将默认的1000改为 1。此设置慎用。
时域求解器自适应网格设置两步曲
【第一步】仿真频率设置。定义两个变量:设计频率上下限分别为f_high和f_low。
在Freq Range Settings对话框中以如下方式设置仿真频率。即使得仿真频带略宽于设计指标所规定的频带。
【第二步】将自适应网格加密的频率范围按照如下设置限制在指标频率的上下限内,以避免时域激励信号在信号边带附近信噪比太低而造成结果在边带附近收敛性不佳的问题,从而影响到自适应网格终止条件的满足,使仿真时间加长。
仿真频率范围设置技巧
绝大多数工程师在仿真时均不加思索地将设计指标中的频率上下限直接赋给仿真软件进行计算。对于窄带问题,若用频域算法,则这样设置很正确;若用时域算法,则不能这样设置频率,而必须将下限除以1.2,上限乘以1.2,输入给软件。原因有二:
a)边带不准,
b)带宽越宽仿真速度越快(倘若网格数没有明显增加的话,详见上页左栏下部第5点)。反过来,对于宽带问题,若用频域算法,这样 设置仿真频率范围可能会丢失谐振峰,因为在有大量谐振 峰时,频域所用的宽带扫频技术会失效;若用时域算法,则这样设置是非常可取的。
结论:
1. 窄带问题时,频域算法优先,若用时域则需展宽频带;
2. 宽带问题时,时域算法优先,若用频域则需分段仿真。
时域算法仿真时,若激励信号端口能传输TEM波的话,则频率下限可以设置为0。在其他所有设置不变的情况下,这样设置能使仿真时间减少整整一半(同样见上页左栏下部第5点)。
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