CST MWS怎么看微带天线贴片和地的电流分布？

微带天线的贴片和地是在substrate的上下两边，是在2个平面上。请问大家怎么样才能同时看到微带天线的贴片和地上面的电流分布呢?（最好是贴片与地之外的电流都不要，只看贴片和地的电流）。
之前我有试过在field monitor里面添加current density，也尝试过看H field/surface current，不知道哪种才是正确的。另外，当我选H field/surface current时，如果勾选上2D Plane--Activate（选择具体位置）的话，H field/surface current就变成H field了，表面电流就没有了。

关于Current Density和Surface Current之间的区别，以及Surface Current Monitor的参数设置，最好先阅读CST MWS帮助文件《Monitor》。
按照你的描述，个人认为应该使用Surface Current。
小编其它的描述就比较混乱，察看表面电流分布的时候不就是所有金属结构表面的电流分布吗?

我和小编有类似的疑惑，见贴：http://bbs.rfeda.cn/read.php?tid=58359&keyword=current
根据hefang的建议，分析一下帮助文件solve -> monitor里面的内容。
E-Field: The electric field vectors will be stored.
这个是电场。
H-Field (Surface Current): Selecting this monitor creates two monitor entries in the result tree. The first one shows the magnetic field vectors. The second one (labeled with "Surface Current") uses the magnetic fields on the surfaces of  "PEC" or "lossy material" solids to calculate the surface currents there.
磁场是明确的，关键在于surface current。我的理解是surface current是磁场的等效电流，即Js。
理由1：从选项上看，surface current 和 H field是相关联的，说明里面也说了通过PEC 或者 lossy material表面磁场来计算的。
并且，我觉得应该是根据惠更斯原理得来的。见Balanis的书第12章。而惠更斯原理需要一个封闭的区间去计算等效表面电流，可能这个是当2D Plane--Activate之后，表面电流就不能被计算了，因为没有封闭区间了。
理由2：通过对矩形微带贴片的仿真，我发现等效电流的最大值在贴片中部，而贴片是导体，中间不应该有大电流吧?是不是电流最大值应该出现在贴片边缘才合理阿。这个也是我觉得powerflow比较想实际电流的原因。
Powerflow: This monitor stores  the Poynting vector of the electromagnetic field. The monitor represents the maximum value (peak value) of the power flow at every spatial point, encountered within one period of time. Therefore, this type of monitor is time independent.
坡印廷矢量。
如果贴片是电流驱动的话，是否可以认为这个参数就是实际电流，或者正比于实际电流?
Current density: If there are electric losses inside of the calculation domain, the currents inside of these materials are stored in this type of monitor.
这个不是很懂。有点像电损耗，不过为啥是矢量呢?
贴片仿真的结果和电场很接近。
Electric energy density / Magnetic energy density: Choose one of these monitors if you want to store the electric/magnetic energy density throughout the monitor volume. These monitors represent the maximum values (peak values) of the energy density within one period of time. Therefore they are time independent.
这两个都是正比与电场和磁场分布。

具体细节的原理可能得去咨询CST技术支持吧。

问 info@cst.com 这个吧。

1.H-Field (Surface Current): surface current是磁场的等效电流，即Js 这点很赞同，H和Js分别是Maxwell方程组中磁场的旋度方程的左右两边的两个量：H和Js；  二者可以相互转换，这里的括号也表示了这个等效意义。
但是要说是根据根据惠更斯原理得来不太同意。个人觉得就是直接根据Maxwell方程加边界条件解得的，理由是当时学惠更斯原理的时候，是用于解释喇叭天线的口径场而运用的原理，没记错的话应该说的是（准）均匀平面波阵面可以用很多等效的口径场的源（类似小天线）来等效，而下一级口径场又可以根据上一级口径场等效得来，这样一级一级地传输。所以，窃以为惠更斯原理主要是用于解释口径场的分布和喇叭天线的远场计算问题的。而在介质基片中，有复杂的导体边界形状和结构，还有各种不连续条件，用惠更斯原理起码不太满足（准）平面波的条件吧，所以个人觉得是直接根据Maxwell方程+边界条件解得的。
2.关于Current density: 根据英文描述，是有耗介质才能计算，那么根据欧姆定律，H=E*损耗（损耗正切里那个字母），所以这个电流个人觉得应该是就是损耗电流，或者说是实际电流、传导电流。上面那个表面电路应该是一种等效电流，位移电流，本质是变化着的电场，而非实际存在的，而这里是传导电流。传导电流在通过导体时会产生焦耳热，而位移电流则不会产生焦耳热，位移电流也即变化着的电场可以存在于真空、导体、电介质中，而传导电流只能存在于导体中。
个人理解

感谢你的分享。我也说说我的理解。惠更斯原理是将一个封闭曲面内部的源（磁流源M1和电流源J1）等效到封闭区面的表面，成为等效面流源（电流源Js，磁流源Ms）。当然这里利用了麦克斯韦方程和边界条件来计算等效的电流和磁流。书上提到“the fields outside an imaginary closed surface are obtained by placing over the closed surface suitable electric- and magnetic-current densities which satify the boundary conditions.” 并且封闭区面的内部电场磁场可以假设为0，在满足这样的边界条件下，封闭曲面内部的源，完全被表面的等效电流磁流来代替。（注，仅对封闭曲面外部而言。）这样在计算辐射场时，只要考虑面流源（Js和Ms）就可以了。
所以，我觉得惠更斯原理并不局限平面波。Balanis的书中举了一个无限大导体表面上开槽辐射的例子，我认为也是一个封闭曲面。并且贴片天线计算远场一般都是计算Ms。我想道理是一样的。
关于current density等等，我已经去信了，相信一两天内可以得到回复。届时再上来向大家汇报。

我重新翻看了几本书上关于惠更斯原理的解释，你讲的是对的，我之前说用来解释口径天线辐射的例子符合惠更斯原理，但用在此处有些片面，受到了近日学习天线测量的影响，也感谢你的分享
期待你的下一贴官方解释～

CST回复如下：
Since the patch is defined by a lossy metal in your model, it is best to setup an H-field / Surface current monitor for viewing the current distribution on the metalization.
For viewing currents inside normal materials (not PEC or lossy metal), you need to define a current density monitor.
For the calculation of the farfield the E-field values at the bounding box are taken into consideration, this is independent of the current distribution. Please see also the Online Help.
另外，他们认可：
In the text, CST Microstripes -> Radiation and Scattering -> Equivalent Surface (Principle of Theory)， surface current are calculated as
Jse = n * H, Jsm = -n * E.
Jse is the same as H-field/Surface current.
暂时只有这么多。我在继续查找CST Microstripes里面的相关资料。不知道有谁用过这个没有。我手头上没有这个仿真。

CST答复的够快啊。
你收到的答复的前半部分是MWS的还是MS的?貌似是MWS的吧。
在CST 2011中的MWS界面中的表面电流监视器有两种，其中有一种是TLM Only，可能两者有区别吧！

原理是不是一样的不清楚，从帮助文件看Surface current (TLM only)是在TLM Solver前提下只计算Surface Current，没有磁场。

明白了····
这里的Surface current 不是位移电流，而是传导电流（之前我一直认为是位移电流），因为在存在介质和导体的情况下，Surface current 可以作为激发磁场的源，而在电磁波离开导体和介质进入自由空间时，就是电场和磁场二者互相激发和进行传播，而那个时候是没有Surface current 的...也就是说Surface current就是金属表面的电流。
“For viewing currents inside normal materials (not PEC or lossy metal), you need to define a current density monitor.  ”
这句话的意思是不是说电流密度这个监视器看的就跟金属无关（非PEC，也非有耗金属），而是介质中的电流?但是作为绝缘的介质，其中怎么会存在电流呢...除非这个就是介质中的位移电流（其本质为交变的电场）。
也就是说，Surface current是金属表面的传导电流，current density 是介质中的位移电流（交变电场）。

你说得很好。我现在意识到surface current和远场计算没什么关系。只不过两者都是使用了场和流的边界条件(见Pozar的1.3节，version 3)，在贴片天线里，前者是用贴片和地之间的磁场，surface current也应该是集中在贴片下部以及地的上部。这也解释了我一直以来的对法向方向(n)定义的困惑。
后者用的是整个仿真区间边界上的电场。
不过对于current density还有点疑惑：
Current density: If there are electric losses inside of the calculation domain, the currents inside of these materials are stored in this type of monitor.
这里有电损耗，位移电流也会有电损耗吗?那样的话不是会有焦尔热了?

我觉得surface current和远场计算还是有关系的，电流元作为最基本的辐射单元的远场叠加构成整个远场辐射，等回去拿到Pozar的书细细研究一下。
你讲的二者计算采用的电流元不同，这点很有道理。surface current的计算是用的贴片和地之间的磁场这点十分赞同，因为这个surface current根据Maxwell方程就是由这里的磁场求旋度的来的，也就是CST承认的，由单位法向量点乘磁场矢量得到。你提到的关于远场的计算，让我产生一个疑惑就是，CST MWS，并不是用贴片上的电流元直接计算远场，而是自动计算出边界上的电流元（或者说次级电磁场分布），然后运用了惠更斯原后，采用你讲的边界上的电流或者说场源来进行原场的计算的。如果是CST MWS确实是如此，那么就能很好解决我们之间认识上的矛盾了。
关于current density, 我的理解是：
这个电流不是传导电流，而是位移电流，其本质是交变的电场，因此会产生交变的磁场，个人认为这里的损耗不是焦耳热，而是极化损耗，理由如下：介质中的分子的电矩会随外部的交变的场的极化方向不停地变化（转动），外部源产生的电场要使分子克服洛伦兹力和原来周围分子产生的电场力做功而产生损耗。我记得在对相对介电常数进行定义的时候，其中有一点就是考虑到极化损耗，然后进行了一大堆复数的定义和变换（具体记不太清楚了..）...所以，我觉得这里的介质损耗应该是极化损耗。

我觉得是这样子的。CST的帮助文件我不熟，不知道hefang能不能帮忙提供点CST MWS关于这一块的说明。
这一块你比我懂。

我可以很负责任的说，帮助文件里不会有这么深的原理性的内容。

我可以更负责任的说，二位都是专家啊！我已经看不懂啦。
我也Mark个，等我忙完项目论证回来学习下！
Hefang小编，是不是这帖子可以精华了?

其实开始并没想这么多，遇到设置者两个监视器的时候自己也特别然，然后就两个一块设...直到遇到这个帖子，加上你的一些引导，慢慢就往那个方向考虑了，然后从结果推向原理。current density里的内容我记得是从《电磁场与电磁波基础》和《大学物理》里面学来的，你一引导，我就想起来了。很高兴与你一起讨论这个问题，获益匪浅
可以加个QQ吗?我把我的QQ消息发给你了

理论功底都挺扎实，学习了

感谢资料分享！入门中。

终于有威望了，感谢各位同仁。希望有机会能够见到大家。

我想现在可以回答小编lmt8885的问题了。首先需要在仿真时加载H field/Surface current。然后选择希望观测的元件，在components里面，注意应该是金属或者PEC等。再选择2D/3D results里面的surface current。注意调节密度和大小。针对贴片天线来说，电流集中在贴片和地相对的一侧，也是磁场集中的一侧。法向方向垂直于是贴片或者地的表面，指向外侧。
至于2D Plane -Activate的问题，我想是因为surface current 的计算需要封闭曲面的缘故，也就是surface current 是在导体外表面存在的电流。

非常感谢大家的指导，虽然还有一些看不太懂，但是现在问题已经解决了。嘻嘻，这论坛真好

CST今天给我回复，确认linfenghan的理解非常正确。向linfenghan致敬。
'...... the current density monitor is the displacement current density......'

能得到认同，真是极大的欢喜呀··感谢反馈

前些天看大家讨论的那么激烈很想参与，但手头烦心事太多没法静下心来看，现在我也说一下自己的看法吧。
1.刚看到五楼的时候，完全被损耗和欧姆定律给带进去了，以至于后面linfenghan说current density 是位移电流的时候，一时都无法接受，但后来仔细想想，既然是电损耗介质又怎能使用欧姆定律?欧姆定律应该是用在导体上吧?因为只有导体才有传导电流，才会产生焦耳热
2.linfenggan最后说surface current是传导电流，个人并不认同。如果是传导电流，是场的源的话，那么按照天线辐射的原理，该表面电流应该会对天线辐射的远场有直接的影响，但是根据CST公司回复“For the calculation of the farfield the E-field values at the bounding box are taken into consideration, this is independent of the current distribution. ”远场是与该电流分布无关的。个人感觉surface current更像是与麦克斯韦方程相对应的边界条件所求出来的表面电流。因为CST是直接进行场的计算，可以求解出微带天线中的电磁场分布，而导体（贴片或者接地板）中的电场通常可近似看成零，这样根据边界条件Jse=n*(H1-H2)(导体中H2=0)，在微带天线介质跟导体接触面上必然存在表面电流，这也跟CST公司给出的Jse=n*H相符合。

个人认为，surface current是传导电流，而且也是场的源，该表面电流也确实会对天线辐射的远场有直接的影响，CST的回复的意思我理解是，远场的计算采用的是边框上的电场分布，而不是直接采用表面电流算远场（也就是惠更斯原理中的次级元，由此避免了直接采用表面电流计算时由于考虑近场所导致的计算时间加长），所以会有后面那一句“this is independent of the current distribution. ”，个人觉得意思是说远场的计算不采用表面电流，而采用边界上的次级元，但次级元是由表面电流算出来的，所以远场仍然与表面电流直接相关，同时也与Jse=n*H相符合

linfenghan还有yqtong以及其他大拿，既然对电流理解的如此透彻，能否给我点悟一下，看电流分布的奥秘在何处?zhi ning chen说，天线设计可以看电流分布。但是如何理解呢。先行谢过。

CST答复的够快啊。

没想到这里能有如此透彻的分析，
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