CST工作室套装2017简介06 - CST在滤波器和阵列天线设计中的应用
本期中我们介绍一下CST在滤波器和阵列天线设计中的应用。
滤波器
滤波器设计与优化是CST工作室套装的一大应用，软件包含一整套工具用于滤波器设计流程中的每一个步骤，包括初始综合、精细调试、热分析和故障分析。
波器设计的起点是设计规格要求。这些设计要求一般不仅包括通带和阻带频率，还包括传输和反射零点、通带波动和品质因数，以及预算、空间和热需求。设计师面临的第一个挑战是选择一种既能满足约束条件又能满足各项要求的滤波器拓扑。为帮助工程师找到合适的滤波器类型并综合成一个初始设计，CST工作室套装提供了用于腔体滤波器、交叉耦合滤波器和双工滤波器的三维滤波器模块(FD3D)，和用于平面滤波器的平面滤波器模块 (FD2D)。这些模块能用于为滤波器创建电路级模型和3D模型，以便开展进一步仿真。FD3D中的耦合矩阵提取为精细调试3D滤波器结构提供了一个高效途径。
Filter Designer 3D：在FD3D中设计的一款多模腔体滤波器
由于材料属性、耦合和连接器影响等效应，真实滤波器的性能与理想的数学模型略有不同。使用CST工作室套装仿真不仅能仿真这些效应，还能通过优化降低它们的影响。强大的优化器和高速频域求解器能高效地调试设计中的大量参数。动网格优化可大幅度减轻调试极敏感滤波器时发生的“网格噪声”，从而更快速、更准确地调试滤波器
Filter Designer 2D：FD2D中设计的平面低通滤波器
滤波器在使用过程中，电磁损耗会导致它发热膨胀。多物理场仿真将电磁仿真与热和力学仿真相结合，能在制造原型之前分析滤波器的热失谐。此外，通过链接CST自洽互作用(PIC)求解器和SPARK3D，可对二级电子倍增效应和射频击穿进行仿真（电晕）。
阵列仿真
通过将多个单元结合起来形成阵列，工程师能获得比单个天线性能优异得多的天线阵列。在正确的激励下，阵列能用于形成和控制波束，从而让阵列具备扫描环境或跟踪移动接收器的能力。从单天线设计到包含馈线和天线罩在内的完整天线阵系统，CST工作室套装能用于研发各类小型和大型天线阵列。
MIMO（多输入、多输出）是一种在移动通信中广泛使用的技术，能充分利用多径传播的优势，改善复杂环境中的接收性能，其构成了智能认知天线的基础。CST工作室套装为MIMO天线提供计算性能指标的专用功能工具包，例如计算多路复用效率和包络相关系数。
对大型阵列，相控阵设计向导能显著简化阵列设计流程。首先仿真单个天线的性能以计算和优化方向图和阻抗，然后自动创建完整天线阵列模型，通过对天线阵的仿真将边缘效应和各单元之间的互耦考虑在内。通过与Antenna Magus中阵列综合工具的链接可以帮助用户为他们的阵列找到合适的布局与激励。
通信阵列仿真：设计相控阵的阶段，从天线单元（上）开始，经过阵列布局和天线罩设计（中），到最终装载后性能评估（下）。
贴片阵列：WLAN频率优化的16单元贴片阵列
这期主要介绍了CST2017版本在滤波器和阵列天线这两大领域里的应用。下期开始继续为大家介绍一些CST在各个领域的成功案例。
