CST中如何解决网格被PEC填充的问题

对于某些薄层结构，比如PCB叠层结构是介质 - Copper - 介质 - Copper - 介质这样的多层结构；或者PCB上的一对差分信号线，采用六面体网格进行网格剖分。运行仿真之后，在网格视图中可能会出现下图红框所示的警告信息：Some mesh edges are represented in staircase mode and have been filled with PEC/PTC。它表示由于六面体网格过于稀疏，存在阶梯网格或者在相邻两个导体间的一些网格被PEC填充了，可能会导致短路。所以一旦出现此信息提示，我们必须检查并改进，确保这些被PEC填充的网格不会对仿真带来影响。

警告信息中的PEC是指理想电导体，PTC（Perfect Thermal Conductor）是理想热导体，电磁仿真时会用到PEC，不会用到PTC材料（热仿真时会使用到PTC）。

此警告信息也会显示在信息窗口中，点击More可以查看帮助文档中的相应说明。警告信息如下图所示，根据模型和设置不同，被PEC填充的网格数目也会不同。

在2022版CST中，可以很方便定位被PEC填充的网格。仿真完成后，依次点击Navigation Tree > Mesh > Information > PBA > Metal Filled，即可在网格视图中查看被PEC填充的网格，这些网格会以浅蓝色线框的形式显示出来，如下图所示。我们还可以通过按住Shift+空格的方式自动放大，以便查看这些有问题的网格区域。

出现此类警告说明剖分的六面体网格比较稀疏，轻则稍微影响仿真结果的精度；重则导致两个相邻的金属结构短路，从而仿真结果偏差很大。在上图所示的差分对模型中，由于某些网格被PEC填充，导致两根差分线之间出现了短路的情况，改变了电气连接；对于这种情况我们一定要通过加密网格来消除这个警告。

首先更改全局网格设置：点击Home选项卡下的Global Properties图标，打开Mesh Properties - Hexahedral对话框，增加Cells per wavelength栏、Cells per max model box edge栏和Fraction of maximum cell near to model栏中的数值来加密全局网格，加密后的网格属性如下图所示：

如果加密全局网格后仍出现网格被PEC填充的警告，则可以再进一步设置局部网格加密。选中需要局部加密的结构（两根差分线），然后点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Local mesh Properties，打开局部网格对话框，在x轴和y轴方向上将网格步长设为0.5mm，如下图所示：

进行全局网格加密和局部网格加密后，网格视图如下图所示，加密后不再出现网格被PEC填充的警告。可以看到两根差分线之间的区域进行了精细的网格剖分，基于此网格可以得到准确可靠的仿真结果。不过，这里对差分线的加密仅为该问题示例，实际仿真时加密应适当，不然又要面对网格数量过大问题。