Introducción a CST STUDIO SUITE 2010
1.¿Conjunto de estudio CST?
¿CST Studio Suite? La nueva versión incluye: ¿CST Microwave Studio? , Estudio Electromagnético CST? , Estudio de partículas CST? ¿Y CST Estudio de Diseño? . ¿Todos los estudios integrados en un entorno de diseño CST unificado? Bajar. Es posible la cosimulación de campos electromagnéticos, circuitos y análisis térmico.
¿Estudio de microondas CST? La nueva versión B tiene nuevas características: método multipolar rápido multicapa, nueva tecnología de subred...
2. Tres conjuntos independientes de cuadrículas expertas
Rejilla hexaédrica (PBA? Tecnología de ajuste de límites ideal patentada por CST)
El algoritmo de integración finita se utiliza para analizar campos electromagnéticos en el dominio del tiempo, el dominio de la frecuencia y los modos propios
Malla tetraédrica
Basado en Análisis de campo electromagnético en el dominio de frecuencia con algoritmo de elementos finitos
Malla de superficie 2D
La superficie del objeto se malla utilizando el método del momento y el método multipolar rápido multicapa.
3. Cuatro solucionadores completos:
Solucionador de dominio de tiempo (TVU, banda ancha)
Solucionador de dominio de frecuencia (TVU, banda estrecha)
Solucionador de modo propio (estructura de pequeña resonancia eléctrica)
Solucionador rápido multipolar para el método del momento (electricidad, radiación, dispersión)
4. Una combinación del mejor solucionador y la mejor malla.
Desde hace 15 años, CST se ha comprometido a proporcionar a una amplia gama de usuarios software comercial con potentes capacidades de resolución. Al mismo tiempo, también tiene en cuenta otras necesidades de los usuarios, como la entrada de datos, la importación y exportación con otro software CAD/EDA, el posprocesamiento simple e inteligente, etc. Después de esfuerzos a largo plazo, ¿proporcionar "tecnología perfecta" para CST Microwave Studio? (CST MWS) La nueva versión del nuevo B finalmente está disponible para la mayoría de usuarios. La nueva versión no sólo permite simulaciones de realidad virtual que proporcionan el mejor solucionador y la mejor malla, sino que también proporciona una manera de validar de forma cruzada los resultados de múltiples solucionadores. La confianza en la exactitud de los resultados de la simulación electromagnética tridimensional de alta frecuencia ha alcanzado un nivel sin precedentes.
Tecnología de subred CST
Antena parabólica grande eléctrica
Tecnología de subred flexible en solucionador de dominio de tiempo
La tecnología de subred como una solución grande y desafiante El proyecto de investigación teórica, después de rigurosas pruebas, finalmente se publica aquí, convirtiéndose en un avance gratificante en el campo de las soluciones en el dominio del tiempo. La tecnología de subred flexible combina orgánicamente el PBA existente de CST con TST (tecnología de corte) y conceptos de red * * *.
Subrrejillas en un radomo
La siguiente figura muestra una aplicación típica de este diseño: las dimensiones de las diferentes partes del modelo varían mucho. Para las pequeñas espirales de cabezas humanas y antenas de teléfonos móviles, los solucionadores tradicionales en el dominio del tiempo utilizan una malla uniforme en todo el volumen de simulación. El nuevo método puede ensamblar pequeñas cuadrículas alrededor de la espiral, pero en el espacio alejado de la espiral, los valores de campo cambian muy poco, por lo que se pueden usar cuadrículas más grandes. Las subredes se pueden dividir en las direcciones x/y/z por separado o en las tres direcciones simultáneamente (según la arquitectura). Por ejemplo, para la estructura de superficie, solo necesitamos dividir la submalla en una superficie para obtener correctamente las características del borde metálico. El número de cuadrículas en la figura anterior se reduce considerablemente, solo alrededor de 1/10 cuando no es una subred, lo que reduce en gran medida el tiempo de simulación.
Antena helicoidal de teléfono móvil cerca de la cabeza
Solucionador de ecuaciones integrales
La nueva versión B introduce un nuevo solucionador experto de onda completa para resolver la dimensión eléctrica de estructuras muy grandes , a menudo decenas o incluso cientos de longitudes de onda. El alcance de la aplicación incluye análisis de interferencia mutua/EMC de antenas múltiples, optimización del diseño de antenas e investigación general de RCS de máquinas. La ecuación integral se resuelve utilizando el método multipolar rápido multicapa.
Malla de superficie
Utilice el método multipolar rápido multicapa recientemente introducido para resolver las características de dispersión y la distribución de corriente superficial del avión de 120 longitudes de onda.
Otras características de la nueva versión b de CST
Muchas mejoras en la nueva B beneficiarán a los usuarios.
Para adaptarse a un modelado más complejo, el modelador frontal utiliza un método para reducir la resolución de detalles para aumentar la velocidad de rotación dinámica, hasta 15 fotogramas por segundo. La función emergente permite a los usuarios mostrar rápidamente varias estructuras y estructuras ocultas en el árbol de navegación o en la vista principal (abajo). El centro de rotación inteligente siempre coloca el centro de rotación en la posición actual del mouse. En el posprocesamiento, el número y el tamaño de las flechas se ajustan automáticamente según la relación de zoom.
Salte para mostrar otros contornos estructurales dentro del teléfono móvil.
Funciones de perspectiva estructural más claras
Visualización más clara de la distribución actual
Puertos de guía de onda inclinados y magnetización arbitraria de ferritas (dispositivo de solución de dominio de frecuencia de elementos finitos)
Condiciones de contorno de elementos (celdas unitarias), modo Floquet y su configuración de ángulo de escaneo arbitrario. Las características de dispersión de las superficies selectivas de frecuencia (FSS) y las características de radiación de grandes antenas en fase se simulan en el dominio de la frecuencia.
¿Usas CST Microwave Studio? (CST MWS) los ingenieros de diseño generalmente aprecian su facilidad de uso y su profundo conocimiento de la tecnología de cálculo de simulación electromagnética, lo que mejora en gran medida su eficiencia de desarrollo. Aun así, estos usuarios se llevarán una sorpresa cuando el software agregue una nueva versión tan esperada y muy publicitada: CST STUDIO SUITE TM new. El uso posterior muestra que este paquete de software incluye el simulador de alta frecuencia CST MWS, el módulo de herramienta gráfica CST DESIGN STUDIO TM (CST DS), el simulador de baja frecuencia CST EM STUDIO TM (CST EMS) y el último CST PARTICLE STUDIO TM ( CST PS), utilizado específicamente para la simulación del movimiento tridimensional estable de partículas cargadas en campos electromagnéticos.
Nuevo entorno de desarrollo
La naturaleza colaborativa de este software es muy obvia para los usuarios. Por ejemplo, podemos utilizar el solucionador de temperatura de CST EMS para calcular la carga térmica correspondiente utilizando la pérdida de campo eléctrico de alta frecuencia calculada por CST MWS o la magnetización de ferrita. Todos los cálculos se realizan en una interfaz. Como se muestra en la Figura 2.
Esta función la proporciona el módulo CST DESIGN Environment TM (CST DE) recién agregado, que es la entrada a CST MWS y otros emuladores de CST STUDIO. Al ejecutar CST DE y CST MWS, puede obtener una interfaz de archivos de varias capas a través de la cual se pueden abrir varios proyectos al mismo tiempo.
Página del programa
Tan pronto como se abre el proyecto CST MWS, el usuario encontrará la página CST DS recién agregada. Incluso con la licencia más básica, es posible conectar elementos RLC y algunos otros elementos a la interfaz para simulaciones de parámetros S. La licencia CST DS completa permitirá el uso de una gama más amplia de componentes de circuito. La funcionalidad principal de CST DS es la síntesis de sistemas más grandes a partir de pequeños modelos 3D CST MWS. Utiliza técnicas avanzadas de almacenamiento e interpolación para acelerar la configuración y optimización de parámetros. Su objetivo es mejorar el rendimiento de la simulación electromagnética tridimensional y guiar a los usuarios para completar el primer paso de la simulación de circuitos. De esta manera, los usuarios pueden cambiar fácilmente entre proyectos, comparar y copiar y pegar resultados de cálculos. Además, CST DE le permite cambiar al editor VBA.
Modelado y colaboración
El éxito de CST MWS siempre ha estado estrechamente relacionado con la introducción de una interfaz de modelo geométrico que es fácil de llamar mediante el módulo de simulación de campo electromagnético tridimensional. . Al mismo tiempo, también acelera el modelado de estructuras complejas, puede reflejar mejor la intención del diseño, determinar de manera más conveniente los parámetros geométricos del modelo y también puede convertirse a varios formatos que pueden ser reconocidos por herramientas CAD mecánicas. Los datos CAD de salida se pueden parametrizar. Fácil de optimizar.
Se han actualizado completamente los enlaces a los formatos VDA-FS y Mecadtron. ¿Fueron todos rehechos usando Cadback? ¿alegro? enlace, lo que mejora el rendimiento temprano. La Figura 3 muestra la estructura mejorada de Cadebce. Esta interfaz ahora también es una característica del editor de pila. Esto significa vínculos con otros proveedores de EDA (como Mentor Graphics? o Zuken). El enlazador JEDEC adaptable puede ampliar fácilmente los resultados de salida 2D y los usuarios pueden cambiar fácilmente entre modelos físicos y idealizados. Además de la interfaz CAD, es posible cargar distribuciones actuales, como las de SimLab PCBMod, como fuente para estudios EMC/EMI.
Cosimulación electromagnética/de circuitos
Los principales problemas asociados con el diseño y empaquetado de PCB de alta frecuencia son la integridad de la señal y la radiación. La empresa ofrece un programa mejorado de cosimulación de circuitos/magnéticos que es totalmente compatible con modelos 3D en flujos de trabajo ADS. Cualquier modelo CST MWS se puede utilizar como componente de biblioteca. Los usuarios pueden aplicarlo al modelo de circuito ADS configurando algunos parámetros. Si se utiliza para ajustar u optimizar un diseño, se pueden obtener resultados intermedios interpolando los resultados existentes. Si es necesario, se puede iniciar una simulación 3D completa directamente desde la solución ADS. Cada resultado de la simulación se agrega a la biblioteca de componentes, por lo que el valor de la biblioteca de componentes aumenta.
Tecnología Solver
Se dice que CST MWS es el único software comercial de simulación tridimensional en el dominio del tiempo y de la frecuencia basado en coordenadas cartesianas y cuadrículas tetraédricas. utilizar la interfaz. Su módulo insignia, el Transient Solver, es la primera opción para objetos eléctricamente grandes, estructuras complejas o cálculos de banda ancha. La implementación de la tecnología informática de 64 bits mejora estas prestaciones. Además de la interfaz de usuario, la exclusiva tecnología de aproximación de límites ideales (¿PBA?) de la empresa puede considerarse otra piedra angular de su éxito. Se ha demostrado que su aplicación mejora significativamente la eficiencia de los métodos en el dominio del tiempo mediante una descripción precisa de la estructura geométrica.
El solucionador transitorio adopta nuevas reglas de mallado. Esta regla de mallado muestra un rendimiento excelente.
Otras mejoras incluyen la definición tabular de materiales cuyas propiedades materiales dependen de la frecuencia. Esto también se aplica a la salida de la unidad informática, por lo que puede realizar simulaciones electromagnéticas de banda ancha de tejido biológico con alta precisión.
El foco de las mejoras en la nueva versión es el solucionador de dominio de frecuencia (FD) tetraédrico. Complementa el solucionador en el dominio del tiempo y puede mostrar su rendimiento único cuando se trata de estructuras periódicas o de tamaño pequeño. En particular, se pueden mallar superficies reales de objetos esféricos sin segmentación previa. El usuario puede elegir entre un solucionador iterativo o un solucionador directo. El primero todavía requiere menos memoria cuando el tamaño del objeto es mayor, y el segundo es muy eficiente cuando se trata de estructuras multipuerto porque el tiempo de cálculo no depende en gran medida del número de puertos.
Utilizado para estructuras periódicas, como Phased Array, PBG, FSS, metamateriales, etc. , FD Solver tiene un potente algoritmo que puede configurar automáticamente las celdas para la investigación del ángulo de escaneo, como se muestra en la Figura 4. La búsqueda de frecuencia adaptativa también acelera los cálculos para problemas de banda ancha y logra la precisión requerida con el número mínimo de simulaciones necesarias.
Tenemos dos solucionadores dedicados a estructuras de alta Q, como filtros. El primero se basa en el diseño en modo simplificado (MOR), que calcula directamente los parámetros S y es muy rápido, pero no calcula el campo. Si se requieren campos, se pueden utilizar métodos de análisis de esquema. El solucionador de modo propio se puede utilizar para calcular estructuras cerradas o periódicas, teniendo en cuenta las pérdidas.
Rendimiento y automatización
Los usuarios de CST MWS pueden utilizar varios procesadores de diversas formas. Al utilizar capacidades de computación paralela, se puede implementar una simulación usando múltiples CPU en una placa base o mediante un esquema de computación distribuida, mediante el cual se pueden usar otras computadoras en la red. Durante el proceso de selección y optimización de parámetros, la computadora host asignará diferentes configuraciones de parámetros y los resultados también se resumirán en la computadora host. La computadora host calculará los resultados finales y luego establecerá y asignará nuevos parámetros para el siguiente. simulación nuevamente. Se han realizado mejoras efectivas en el esquema en términos de comunicación, error y estabilidad de la red. También puede utilizar el lenguaje de macros VBA, que junto con la interfaz COM/DCOM permite que el software se comunique con otros paquetes de software, por ejemplo, si los usuarios desean realizar sus propias operaciones u optimizar sus diseños.