CST微波工作室学习笔记（3）六、边界条件和背景材料为什么要设置边界条件：•使用计算机来进行电磁计算或电磁仿真分析，都是只能处理有限空间内的电磁问题•在CST微波工作室中，通过设置适当的边界条件，实现把电磁问题设定于有限空间内背景概念：•用户创建的结构模型区域以外的空间背景材料•指用户所创建模型的外侧的填充材质背景材料设置•Modeling > Materials > Background•常用材质：PEC（理想导体）、Nomal（空气或真空）、Anisotropic（各向异性）、Lossy Metal（有耗导体）边界条件设置•Simulation > Setting > Boundaries边界条件类型1. Electric（电边界）•等效于理想导体（PEC），电场垂直于边界表面•当背景材料设置为理想导体时，自动设置为电边界•2. Magnetic（磁边界）•边界条件上的电场方向与表面相切，磁场垂直于边界表面•-实际上不存在理想磁边界，只是理论上的约束条件•3. Open(PML)（开放边界）•相当于理想匹配层(PML)，电磁波几乎无反射通过该边界•可用于等效自由空间情况4. Open(add space)•与 Open 边界条件相同，边界表面设置与模型有一定的距离，主要是用于远区场的计算•用于天线、RCS等辐射/散射问题的仿真分析5. Periodic（周期性边界条件）•用于阵列天线、FSS等周期性结构的仿真分析•成对出现、需要设置相位差6. Counducting wall（有耗导体边界条件）•良导体/非理想导体边界条件，等效于有耗导体，电场垂直边界表面•当背景材料设置为有耗导体(lossy metal)，自动设置为有耗导体边界•7. Unit Cell（用于周期性问题求解的边界条件）•类似周期边界条件、用于周期性结构的仿真分析•只能用于通用频域求解器8. Symmetry Planes（设置对称面的边界条件）•应用对称边界构造结构时仅构造一部分，减小结构尺寸和设计复杂性、缩短计算时间•有电壁对称面、磁壁对称面两种类型•电场垂直对称面且对称，选择电壁对称面•磁场垂直对称面且对称，选择磁壁对称面••七、端口和激励详解•激励•指在进行仿真分析时需要提供的激励信号源•在CST微波工作室中，提供了多种不同类型的激励源，用于分析不同类型问题•在运行仿真分析之前，至少要设置一个激励源作为结构的输入信号激励•激励类型•- 端口激励(Port)：可以分析给出的S参数、也可分析给出场分布•——离散端口（Discrete Ports）•——波导端口（Waveguide Ports）•- 场源激励(Field Source)：只能分析给出场分布•——平面波激励（Plane Waves）•——远区场激励（Farfield Sources）•——近区场激励（Nearfield Sources）••负载——集总元件(Lumped Element)••1.波导端口——Waveguide Ports•什么是波导端口•模拟一段连接在结构模型上的无限长的波导，因为波导端口模式匹配良好，几乎能全部吸收结构模型内传输过来的电磁波，从而达到很高的仿真精度•波导端口默认的输入激励信号功率是1W•设置操作和端口对话框•General：设置端口的名称等•Position：设置端口的位置坐标•Reference plane：设置端口位于模型外部或内部位置••应用范围•波导结构模型•同轴线结构模型•微带线/带状线/共面波导等传输线结构模型•2.离散端口——Discrete Ports•什么是离散端口•离散端口是由具有内阻的电流源组成，设置于结构模型内部•定义更简单，只需要定义域结构相连的两个管脚即可•端口的电长度最好小于1/10个波长，否则仿真结果相差大•离散端口设置•离散棱边端口（选中两个端口表面进行设置）•离散表面端口（选中两个棱边进行设置）•Properties：设置激励源类型、端口名称、内阻等•Location：设置端口的坐标••3.平面波激励——Plane Waves•模拟从无限远处发射过来的电磁波激励，主要用于RCS一类的散射问题的分析•只分析远区场，不计算S参数•需要设置开放边界条件（Open）••4.远区场激励——Farfield Sources•把在其他微波工作室分析出的远区场导入到另一个微波工作室中用作激励源•5.近区场激励——Nearfield Sources•把在其他微波工作室分析出的近区场导入到另一个微波工作室中用作激励源•波导端口平面设置•波导结构••同轴线结构••微带线•端口需要足够大以覆盖准TEM模的重要部分••另一方面，端口又不能太大，会激发高次模••如果激发高次模，造成时域求解器能力衰减十分缓慢，频谱结果会看到非常多的毛刺•分析完成后，查看端口处的场分布，确认端口大小是后合适••共面线/共面波导•不接地共面线和接地共面线••模式数••负载——Lumped Element•Type：电阻、电感、电容串联；电阻、电感、电容并联；二极管等；•R：电阻大小•L：电感大小•C：电容大小•Location：定义各器件所在坐标••八、求解器详解•- 求解器的分类•Time Domain Solver——时域求解器•Frequency Domain Solver——频域求解器•Eigenmode Solver——本征模求解器•Integral Equation Solver——积分方程求解器•Asymptomatic Solver——高频渐进求解器•Multilayer Solver——多层平面矩量法求解器••- 电尺寸的定义•是物体的几何尺寸除以波长，单位为波长；电尺寸小于5个波长称为电小；大于5小于50称为电中；大于50小于500称为电大；大于500称为超电大•- 计算电磁学的电磁数值算法•全波算法（精确算法）：分为时域全波和频域全波算法，直接求解麦克斯韦积分或微分方程。
CST的原理及常见故障的处理1、前言近年来，一些煤矿的带式输送机使用了CST( Controlled start transmission)调速系统，所用的CST都是美国道奇公司生产的DDGE 420KRS CST RE-DUCER型。
这个系统实现了交流无级调速，非常适合于长距离带式运输。
经过几年的使用，对其性能有了一定的了解，下面就其基本原理和一些常见故障做一简单说明。
2、结构及调速原理一套可控启动传输系统( CST)是由湿式离合器装置和液压控制系统组成的一个多级齿轮减速器。
它是专门为以逐渐加速的加速度平滑启动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离带式输送机而设计的。
CST装置的输出轴扭矩是由液压控制系统控制的，它随着离合器上的液压压力而变化。
一个带式传输系统可以由一台电机及一台CST装置组成，也可以由多台电机及多台CST装置组成。
驱动电机在负载（带式输送机）起动之前启动，此时CST的输出轴保持不动。
当驱动电机达到满转速时，控制系统逐渐增加到每台CST离合器上的液压压力，起动带式输送机并逐渐加速到满速度。
这使得带式输送机在达到满速度之前有一个缓慢的预拉伸过程。
加速阶段的持续时间可以在规定的时间范围内(10 ~160 s)进行调整。
当一驱动系统中有多台CST装置时，控制系统可以确保每台驱动电机分担相同的负载，合理地分配载荷可以有效地延长整个驱动系统各部件的寿命。
系统中载荷的分配是通过控制系统控制每台CST离合器的压力，允许一台或几台CST的离合器保持少量打滑来实现的。
输送带在正常运行时，根据系统中负载的分布要求，每台CST装置的离合器或保持少量打滑状态或保持最大压力（无打滑）以输出所要求的扭矩。
但系统中任何负载的增加都将引起离合器的打滑，这种情况被称为“软锁定”。
当离合器被软锁定时，任何瞬间的过载或冲击载荷都将引起离合器的打滑。
这样驱动系统的所有部件，包括联轴器、轴承和齿轮等都将在冲击或过载时受到保护，从而延长其使用寿命。
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