cst仿真原理

cst 本征模仿真技巧本征模仿真技术是一种强大的工具，可以帮助工程师和科学家们在产品设计和研发过程中模拟和预测各种现象和情况。

它的应用范围广泛，涵盖了多个领域，包括机械工程、电子工程、航空航天、能源以及生物医学等。

在机械工程中，本征模仿真技术可以帮助工程师们预测零件的强度、刚度、疲劳寿命等性能，从而优化设计方案。

通过建立合适的数学模型，工程师可以模拟不同负载条件下的应力分布，准确预测零件是否会发生破裂或变形等问题。

这样，在实际制造之前，就可以进行有效的优化和改进，避免不必要的损失和成本。

在电子工程中，本征模仿真技术可以帮助设计师们优化电路板布局、预测线路板的信号完整性、电磁干扰以及热管理等问题。

通过建立电路模型，设计师可以对信号传输的品质进行评估，避免信号传输问题造成的故障和损失。

此外，本征模仿真技术还可以帮助设计师们优化散热方案，预测电子设备在工作过程中的温度分布，确保设备的稳定性和可靠性。

在航空航天领域，本征模仿真技术的应用尤为重要。

工程师们可以通过建立飞行器的数值模型，分析其飞行性能、稳定性和控制系统等方面的问题。

通过模拟不同飞行阶段的飞行条件和负载情况，工程师们可以准确预测飞行器的性能，并进行改进和优化。

这对于确保飞行安全和提高飞行器的性能非常关键。

在能源领域，本征模仿真技术可以帮助工程师们模拟和预测能源转换过程中的效率、损耗和排放问题。

通过建立对能源系统的数学模型，工程师们可以优化能源系统的设计和操作，提高能源的利用率、降低能源的损耗，并减少对环境的影响。

在生物医学领域，本征模仿真技术可以帮助医生们模拟和预测疾病的发展和治疗效果。

通过建立生物体的数学模型，医生们可以研究不同疾病的病理机制，预测疾病的发展速度和影响范围，并优化治疗方案。

这对于提高医疗效果、减少医疗成本和改善病人的生活质量非常重要。

总之，本征模仿真技术以其强大的功能和广泛的应用领域，为工程师和科学家们提供了一种全面、精确的工具，用于模拟和预测各种现象和情况。

圆锥喇叭天线
一、实验目的：
1、熟悉CST软件设计天线的基本方法；
2、利用CST软件仿真设计以了解天线的结构和工作原理；
3、通过仿真设计掌握天线的基本参数：频率、方向图、增益等。

二、实验原理：
1、天线是用金属导线、金属面或其他介质材料构成一定形状，架设在一定空间，将从发射机馈给的视频电能转换为向空间辐射的电磁波能，或者把空间传播的电磁波能转化为射频电能并输送到接收机的装置。

2、天线能把传输线上传播的导行波变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变变换。

在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。

无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。

三、实验要求
仿真喇叭天线的辐射参数
尺寸：R=10mm，L=20mm，Degree=30度频带：8~12GHz
四、实验步骤
1、选择模板
2、设置单位
3、设置背景材料
4、创建圆柱
5、创建喇叭
6、全层相加
7、掏空
8、设置频率
9、设置边界条件
10、设置端口
11、设置监视器
12、设置宽带远场监视器
13、模式分析
（1）启动
（2）场分布
五、实验总结
通过对天线的仿真模拟实验，学会了CST软件设计天线的基本方法；掌握了天线基本参数，边界条件，端口等的设置以及对仿真结果的分析方法。

使我懂得了天线的真实原理和作用，而且通过仿真软件，可以把实际中很抽象的问题转化为清晰明了的模型，并且可以用数学公式计算出每部分的作用，大大减轻了对天线的研究和开发工作，提高了效率。

魔T 的CST 仿真报告一．魔T性质①四个端口完全匹配；②进入E臂的信号，将由两侧臂等幅反相输出，而不进入H臂；③进入H臂的信号,将由两侧臂等幅同相输出，而不进入E臂；④不仅E臂和H臂相互隔离,而且两侧壁也相互隔离；⑤进入一侧臂的信号，将由E臂和H臂等分输出，而不进入另一侧臂；⑥若两侧臂同时加入信号错误！未找到引用源。

，E臂输出的信号为错误！未找到引用源。

，H臂输出的信号则等于错误！未找到引用源。

二．实验步骤1，设置工作平面属性Size：100；width：50；Shap width：5.。

2，建模_选择立方体（1）Solid1；Xmin：-50；Xmax：50；Ymin：-10；Ymax：10；Zmin：0；Zmax：50。

（2）Solid2：Umin：-25；Umax：25；Vmin：-10；Vmax：10；Wmin：0；Wmax：30.（3）Solid3：Umin：-10；Umax：10；Vmin：-25；Vmax：25；Wmin：0；Wmax：30.3、设置波导端口选择一个面，选择Solve→Waveguide Port，得到端口1，同理得到端口2,4。

4、设置求解频率：Solve→Frequency…：5、Monitor：6、瞬态求解器设置：7、查看结果。

TIME SIGNALS 当一端口输入时,各输出当二端口输入时,各输出当四端口输入时,各输出S-PARAMETER MAGNITUDE IN DB port 1 输入：PORT 4 输入：设定求解器求解的频段为 3.4GHz—4GHz,监视器观察的频率为3.6GHz(由后面将会知道该频率大于截止频率)。

信号从1端口加入，我们可以用E面T的基本理论对其进行分析。

(1).1端口截止频率由下图显示：截止频率为2.99743GHz。

由仿真的结果可知，1端口的截止频率，前面设置的工作频率为f=3.6GHz,故导波主模不会被衰减掉。

(2).导波从1端口输入信号从各端口输出如下图所示(对数坐标①对于信号从1端口输入，1端口与4端口隔离，从而4端口没有信号输出，上图仿真的结果显示出4端口输出O41为零。

CST仿真FSS详解（非原创）[table=1120px][tr][td]1.建模首先在CST中建立单个阵列单元的模型，软件就会将该单元在x和y’（阵列的两个周期方向）方向上进行周期延拓，从而得到FSS二维无限阵列结构。

建模时，可应用窗口上方的建模工具栏。

应用相应的布尔运算，可进行结构之间的加减。

我建立了几个基本的FSS模型，供您参考。

2.设置需设置的条件有：①仿真频率段，工具栏上方的图标②边界条件，工具栏上方的图标a). z方向的将z方向的两个端口的边界条件改为“open（add space）”（默认为open）。

b). Floquet端口模式数“Open Boundary”按钮可以更改端口的Floquet模式数设置。

当不会产生栅瓣时，Floquet模式数为2即可；当会产生栅瓣时，需设置高阶模式数。

c). 阵列的排布方式“Unit Cell”选项卡可以设置FSS阵列的排列方式。

阵列的倾斜角度由“Grid angle”设置，x 和y’为阵列的延拓方向，此处应填写两个方向上的阵列周期。

③激励及参数扫描选择频域仿真按钮，进行激励及扫描参数设置。

激励源端需选择Zmax。

若要进行参数扫描，需选择“Par. Sweep”按钮。

在参数扫描对话框中左边窗口为设置的扫描参数以及扫描范围；右边窗口为选择关心的结果项，通常选择“Postprocessing template”进行选择。

1.仿真计算及结果观察当设置好扫描参数和观察结果项后，就可以点击“Start”按钮进行仿真计算了。

此时，CST会逐个对扫描参数依次仿真。

仿真结束后，在左边窗口中最下方的Tables树中，可以观察仿真结果。

若不进行参数扫描，则在选择频域求解器并设置好激励源后，可以直接点Start按钮进行仿真，并且此时结果中会显示相位等很多基本信息。

补充：CST中端口模式与栅瓣的关系！CST对FSS结构的仿真，按照Floquet模式计量透射系数和反射系数，这允许我们评估栅瓣的影响。

电磁仿真CST入门教程CST Studio Suite是一种用于电磁仿真的软件套件，能够模拟和分析几乎所有类型的电磁现象，从电磁场到电磁波传输。

它提供了强大的工具和功能，方便用户进行电磁仿真，并在各个领域中快速找到解决方案。

接下来，我们将介绍一个简单的电磁仿真入门教程，帮助您快速上手CST。

第一步是创建一个新的项目。

选择"File -> New -> Project"，然后在弹出的对话框中输入项目的名称和位置。

点击"OK"创建新项目。

在新项目中，可以选择各种不同的分析类型。

在这个入门教程中，我们将选择"Full-wave 3D"分析类型。

接下来，我们需要在分析区域中创建一个模型。

可以通过选择并拖动适当的几何体创建模型。

可以选择平面、立方体、圆柱体等。

也可以通过导入CAD文件创建复杂的模型。

在模型创建完成后，需要定义材料属性。

选择模型，并通过菜单中的"Parameters"选项卡来设置材料属性，比如介电常数、导电性等。

CST Studio Suite提供了一个材料数据库，可以使用现有的材料属性，或者手动定义自定义材料。

接下来，需要设置仿真参数。

可以选择仿真频率、边界条件等。

通过选择模型，并点击菜单中的"Simulation"选项卡来设置仿真参数。

一旦所有的参数都设置好了，就可以开始进行仿真了。

选择模型，并点击菜单中的"Simulation"选项卡，然后选择"Run"来开始仿真过程。

仿真完成后，可以查看结果。

选择模型，并点击菜单中的"Results"选项卡来查看仿真结果。

可以查看电场、磁场、功率等各种结果。

此外，CST还提供了许多高级功能，比如参数化仿真、优化、设计、射频分析等。

这些功能可以进一步拓展您的电磁仿真能力。

总结起来，CST Studio Suite是一款强大的电磁仿真软件，提供了丰富的工具和功能。

CST窗口仿真1.先建立单腔模型。

选取圆柱长方体等基本模型按ESC键输入参数，参数不能为中文，但是可以在描述（description）中键入中文提示参数意义。

模型尽量采用可变参数可以使模型更改过程变得简便。

2.将建立好的单腔通过transform命令进行偏移，选中命令栏中的copy项表示复制，在某个方向输入偏移距离（此距离为影响耦合系数的关键因素，需按实际排腔以及模型的不同来确定。

在建立好的两个腔之间建立窗口模型。

同时插入耦合螺杆，螺杆进深最好不小于窗口深度的一半，避免退空。

3，在模型建立完成之后，需要进行前期设定，，分别为单位，背景材料性质，扫频以及边界。

除单位和扫频要设定外，其他选项均可选择接受。

设定完成后可以按，选择start进行一部仿真，此时会得到所建立两个腔的多个模结果。

我们知道耦合系数就是两腔之间频率的相互关系k=2(f2-f1)/(f2+f1),CST内部目标函数有默认的第一模与第二模间耦合系数的计算，只需进行选择就OK。

选择过程如下：扫描步数设定完成设置之后选择check可以检验扫描模型，按start开始扫描，完成后会的耦合系数关于某一参数的曲线，在曲线点击右键选择参数性质，设定横轴为窗口即可以观察到窗口与耦合系数的关系。

最后查询表格相应耦合系数可以得到模型的实际窗口值。

改变耦合系数不仅仅有增大减小窗口等方法，还有进深螺杆，拉近谐振杆距离，在窗口中增加耦合块等办法。

仿真人员需要明确知道自己改变的是哪一个变量。

此方法仅对第一、二模为两个单腔的mode1频率才有效，其他情况需要选用其他目标函数，任何仿真结果必须在模型基于实际模型的前提下才具参考性。

教你如何用WORD文档(2012-06-27 192246)转载▼标签：杂谈1. 问：WORD 里边怎样设置每页不同的页眉？如何使不同的章节显示的页眉不同？答：分节，每节可以设置不同的页眉。

文件――页面设置――版式――页眉和页脚――首页不同。

基于CST软件的PCB板电磁兼容仿真技术研究一、本文概述随着电子技术的飞速发展，电子设备在日常生活中的应用越来越广泛，从家用电器到通信设备，再到航空航天设备，电子设备无处不在。

然而，随着电子设备数量的增加，电磁兼容性问题也日益凸显。

电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在共同的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

在电子设备的设计和制造过程中，电磁兼容性的分析和优化至关重要。

本文主要研究基于CST软件的PCB板电磁兼容仿真技术。

CST是一款强大的电磁仿真软件，广泛应用于电磁场分析、电磁兼容性分析、天线设计等领域。

本文首先介绍了电磁兼容性的基本概念和重要性，然后详细阐述了CST软件的基本原理和功能特点，接着重点探讨了使用CST软件进行PCB板电磁兼容仿真的方法和流程，包括模型建立、仿真设置、结果分析等步骤。

本文旨在通过深入研究基于CST软件的PCB板电磁兼容仿真技术，为电子设备的设计和制造提供一种有效的电磁兼容性分析和优化方法。

本文也期望通过分享实际案例和经验，为同行提供参考和借鉴，共同推动电磁兼容仿真技术的发展。

二、CST软件介绍CST（Computer Simulation Technology）是一款广泛应用的电磁场仿真软件，被工程师和研究人员用于模拟和分析各种电磁兼容性问题。

CST软件具有高度的集成性和灵活性，可以精确地模拟从低频到高频，从直流到微波的电磁现象。

该软件提供了丰富的工具和算法，可以模拟复杂的电磁环境和设备，预测和优化产品的电磁兼容性。

CST软件的主要特点包括其强大的求解器，支持多种电磁场求解方法，如时域有限差分法（FDTD）、频域有限积分法（FIT）等。

这些求解器可以适应不同的仿真需求，从简单的电路分析到复杂的三维电磁场模拟。

CST软件还具有强大的后处理功能，可以将仿真结果以直观的方式呈现出来，帮助用户更好地理解和分析电磁兼容性问题。

在PCB板电磁兼容仿真方面，CST软件提供了专业的PCB板模块，可以模拟和分析PCB板上的电磁场分布、信号传输和干扰等问题。

利用CST软件进行模拟仿真是一项非常复杂而又充满挑战的工作，它涉及到电磁场、射频和微波等多个领域的知识。

在本文中，我将为您详细介绍利用CST软件进行模拟仿真的大致流程，以便您能够更全面、深刻地了解这一主题。

1. 准备工作在开始使用CST软件进行模拟仿真之前，首先需要做一些准备工作。

这包括确定仿真对象的几何结构、材料特性、边界条件等。

更重要的是，需要对待仿真的电磁问题有一个清晰而准确的理解，以便在后续的建模和仿真过程中能够更加精准地进行操作。

2. 建模建模是利用CST软件进行模拟仿真的第一步。

在这一阶段，需要将仿真对象的几何结构、材料特性等信息输入到CST软件中。

这通常涉及到使用CAD软件进行建模，并将建立好的几何结构导入到CST中进行后续的处理和分析。

3. 网格划分网格划分是模拟仿真中非常关键的一步。

它决定了仿真结果的准确性和计算效率。

在CST软件中，通常会根据仿真对象的几何形状和电磁特性进行自动或手动的网格划分，以确保得到准确的仿真结果。

4. 设置仿真参数在进行模拟仿真之前，需要设置仿真所需的各种参数，包括激励信号类型、频率范围、边界条件等。

这些参数的设置将直接影响到仿真结果的准确性和适用性。

5. 运行仿真一切准备就绪之后，便可以开始运行仿真了。

在CST软件中，通常会提供多种仿真求解器以适用于不同类型的电磁问题。

根据实际情况选择合适的求解器，并进行仿真计算。

6. 分析结果当仿真计算完成之后，需要对仿真结果进行详细的分析。

这包括对电场、磁场分布、S参数、功耗等进行评估和分析，以便对仿真对象的性能进行全面的了解。

总结回顾通过以上的介绍，我们可以看到利用CST软件进行模拟仿真的过程是非常复杂而又多层次的。

它需要对电磁场、微波等多个领域的知识有着深入的理解和应用。

只有在清晰地理解了待仿真问题的性质和特点之后，才能更加准确地进行建模、网格划分、参数设置、仿真运行和结果分析。

个人观点和理解在我看来，利用CST软件进行模拟仿真是一项非常有挑战性和有趣的工作。

cst场路联合仿真 s参数CST场路联合仿真 S参数CST场路联合仿真是一种常用于电磁场仿真的方法，可以用于分析和优化电路和系统的性能。

其中，S参数是一种描述线性电路中信号传输和散射特性的重要参数。

本文将介绍CST场路联合仿真和S 参数的基本概念和应用。

一、CST场路联合仿真简介CST场路联合仿真是将电磁场仿真和电路仿真相结合的一种方法，可以更加准确地分析电路中的电磁场分布和信号传输特性。

CST是一种常用的电磁场仿真软件，可以对各种电磁场问题进行建模和仿真分析。

通过与电路仿真软件的联合使用，可以更加全面地分析电路中的电磁问题。

二、S参数的基本概念S参数是描述线性电路中信号传输和散射特性的重要参数，是电路仿真和分析中常用的一种参数。

S参数矩阵是一个复数矩阵，描述了电路中各个端口之间的功率传输和散射情况。

S参数可以用于分析信号的传输损耗、反射系数和散射系数等重要特性。

三、CST场路联合仿真中的S参数分析在CST场路联合仿真中，可以通过建立电磁场模型和电路模型来分析S参数。

首先，通过CST软件建立电磁场模型，可以得到电磁场在电路中的分布情况。

然后，将电磁场模型导入到电路仿真软件中，建立电路模型并进行仿真分析。

通过电路仿真软件，可以得到电路的S参数矩阵，进而分析电路的传输特性。

四、CST场路联合仿真与S参数的应用CST场路联合仿真和S参数分析在电磁场和电路设计中有着广泛的应用。

首先，可以通过CST场路联合仿真来优化电磁场分布，减小电路中的信号损耗和反射。

其次，可以通过S参数分析来评估电路的传输性能，找到信号传输中的瓶颈和问题，并进行优化设计。

此外，CST场路联合仿真和S参数分析还可以用于天线设计、微波电路设计、射频电路设计等领域。

五、总结CST场路联合仿真和S参数分析是一种常用的电磁场仿真和电路分析方法。

通过联合使用CST软件和电路仿真软件，可以更加全面地分析电路中的电磁问题。

S参数作为描述信号传输和散射特性的重要参数，可以用于评估电路的性能并进行优化设计。

cst真空阻抗（原创实用版）目录1.CST 真空阻抗的概述2.CST 真空阻抗的原理3.CST 真空阻抗的应用4.CST 真空阻抗的优势与局限正文一、CST 真空阻抗的概述CST 真空阻抗，全称为 CST（Computer Simulation Technology）真空阻抗，是一种在微波和射频领域广泛应用的电路模拟技术。

其主要作用是在计算机中模拟真空环境中的电磁器件和电路，从而实现对真空阻抗的精确计算。

CST 真空阻抗技术在我国科研、通信、航天等领域具有重要的应用价值。

二、CST 真空阻抗的原理CST 真空阻抗的原理基于电磁场理论，通过求解麦克斯韦方程组，计算出真空中电磁波的传播特性。

具体来说，CST 真空阻抗技术通过以下步骤实现：1.建立几何模型：根据实际需求，创建待模拟的电磁器件和电路的几何模型。

2.网格划分：将几何模型划分为有限元网格，以实现数值计算。

3.设定边界条件：为求解麦克斯韦方程组，需要设定适当的边界条件。

4.数值求解：通过求解带有边界条件的麦克斯韦方程组，得到真空中的电磁场分布，从而计算出阻抗。

三、CST 真空阻抗的应用CST 真空阻抗技术在多个领域有广泛的应用，如：1.微波通信：CST 真空阻抗可用于分析微波通信系统中的信号传输特性，从而优化系统设计。

2.天线技术：CST 真空阻抗技术可以用于分析各种天线的性能参数，如增益、指向性等。

3.射频电路：CST 真空阻抗技术可以用于设计和优化射频电路，如放大器、振荡器等。

4.雷达系统：CST 真空阻抗技术可以用于分析雷达系统的探测能力和抗干扰能力。

四、CST 真空阻抗的优势与局限CST 真空阻抗技术具有以下优势：1.高精度：通过数值求解麦克斯韦方程组，可以实现对真空阻抗的高精度计算。

2.高效率：CST 真空阻抗技术可以在短时间内完成大量计算任务，提高设计效率。

3.可视化：CST 真空阻抗技术可以直观地显示电磁场分布，便于分析和优化设计。

CST圆波导仿真报告摘要：本报告使用CST Studio Suite软件对圆波导进行了仿真分析。

首先，对圆波导的理论知识进行了简单介绍。

然后，使用CST软件对圆波导的传输特性进行了仿真，并对仿真结果进行了分析和讨论。

最后，对仿真过程中遇到的问题和改进方向进行了总结。

1.引言圆波导是一种常用的光纤传输器件，具有较大的带宽和低损耗的特点。

在实际应用中，对圆波导传输特性进行准确的评估和仿真分析非常重要。

本报告使用CST软件对圆波导进行了仿真，以对其传输特性进行研究。

2.圆波导的理论知识圆波导是一种将光信号通过环形管道传输的器件。

它通过圆柱形波导环形传输路径来扩展光信号的带宽和增强光信号的传输效率。

在圆波导中，光信号沿着波导的环形路径进行传输，并且受到波导的几何形状和材料特性的影响。

圆波导的传输特性可以通过模拟和仿真来研究和评估。

3.CST软件的使用CST Studio Suite是一种常用的电磁场仿真软件，可以对各种器件的电磁场分布进行准确的仿真和分析。

在本报告中，我们使用CST软件对圆波导的传输特性进行了仿真。

4.圆波导仿真结果在仿真中，我们首先建立了一个圆波导结构，并设置了合适的边界条件和激励条件。

然后，我们对圆波导的传输特性进行了仿真，并获得了相应的仿真结果。

通过分析仿真结果，我们可以得出以下结论：4.1圆波导中的光信号传输效率较高。

由于圆波导的几何形状和材料特性，光信号在圆波导中的传输效率较高，带宽较大。

4.2圆波导中的光信号损耗较小。

由于光信号在圆波导中的传输路径较短且受到波导的保护，光信号损耗较小。

4.3圆波导中的光信号传输速度较快。

由于传输路径的优化设计，圆波导中的光信号传输速度较快。

5.结论和展望通过CST软件的仿真分析，我们可以得出圆波导具有高传输效率、低损耗和快传输速度等优点的结论。

然而，对于更为复杂的圆波导结构和材料特性，仍有待进一步研究和优化。

在未来的研究中，我们将继续改进模型和算法，以更好地评估和优化圆波导的传输特性。

CST仿真教程首先，打开CST软件，进入主界面。

主界面由菜单栏、工具栏和画布区域组成。

点击菜单栏中的“新建”按钮，选择新建工程。

在弹出的对话框中，设置工程名称和保存路径，并选择工程类型。

CST提供了多种工程类型，如电磁场、射频、波导等，可以根据具体需求进行选择。

接下来，点击“确定”按钮，创建一个新工程。

在创建工程后，可以看到CST的模块库。

模块库包含了各种可用的仿真模块，如三维模型、网格生成、分析器等。

这些模块可以按需拖放到画布上进行组合。

接下来是网格生成模块的使用。

网格生成模块用于将几何体转换为网格。

在模块库中，选择“网格生成”模块，然后将其与三维模型模块连接起来。

在属性栏中，可以设置网格的类型和精度。

点击“生成网格”按钮，生成网格。

然后是分析器模块的使用。

分析器模块用于进行电磁场的数值模拟和分析。

在模块库中，选择“分析器”模块，然后将其与网格生成模块连接起来。

在属性栏中，可以设置仿真的频率范围和计算步长。

点击“开始仿真”按钮，进行仿真。

仿真完成后，可以查看电磁场的分布情况，并进行分析和后处理。

除了以上介绍的几个基本模块，CST还提供了许多其他的模块和功能，如边界条件设置、材料属性设置、天线设计等。

这些模块和功能可以根据具体需求进行使用。

在使用CST进行仿真时，有几点需要注意。

首先，几何体的建模要准确。

几何体越接近实际情况，仿真结果越可靠。

其次，网格生成要合理。

网格过精细会导致计算量过大，网格过粗会影响仿真结果。

最后，仿真参数的设置要合理。

合适的频率范围和计算步长能够得到准确的仿真结果。

总之，CST是一款强大的电磁场仿真软件，通过本文介绍的基本操作流程和常用模块的使用方法，能够帮助用户进行电磁场仿真和分析工作。

希望本文能够对CST的初学者有所帮助。

477吉林大学学报(信息科学版)第41卷的研究热点[5⁃6]㊂在复杂的电磁环境中,车辆的电控系统极易受到干扰和破坏,对车辆安全性造成严重威胁㊂车辆所面临的大功率电磁辐射干扰主要有传播辐射㊁自然电磁辐射和人为电磁辐射[7],其中人为电磁辐射是现代化信息战争面临的关键性问题㊂人为电磁辐射的主要来源是电磁脉冲武器,它是一种性能独特㊁威力强大且软硬杀伤兼备的现代信息化作战武器,形成高空电磁脉冲(HEMP:High Altitude Electromagnetic Pulse),能对较大范围内的车辆内部线束及关键电子设备同时实施压制性和摧毁性的破坏[8⁃9]㊂笔者以某民用吉普车作为模型进行研究,考虑车辆关键金属结构㊁线缆和电子设备建立电磁仿真模型,对车辆线束电磁辐射敏感度问题进行深入研究㊂通过对车辆线束电磁响应的主要影响因素进行统计分析,得到不同参数下线缆感应电压和感应电流的峰值关系曲线,分析了线缆长度㊁距车底高度㊁相对距离㊁终端电阻㊁导体半径㊁绝缘层厚度等因素影响下车辆线缆耦合电磁干扰的统计规律,得到了相关的定性结论㊂研究结果可以为车辆线束的电磁兼容性设计提供参考㊂1　车辆线束电磁辐射敏感度特性仿真分析车辆线束作为车辆电路网络的主体,起着交换电子设备的数据信号和传递电源信号的作用,可以说没有车辆线束也就不存在车辆电路[10]㊂如图1a所示,车辆线束是由电线㊁联插件和包裹胶带构成㊂对整车而言,线束是以仪表板为核心分别向前㊁后延伸㊂车辆线束的分类可依据其基本功能,分为电池线束㊁发动机线束㊁变速箱线束㊁燃油喷嘴线束㊁仪表板线束㊁车身线束㊁车门线束和车灯线束等,如图1b 所示㊂车辆线束大多由铜质软线构成,根据实现不同的功能而选择不同的规格[11]㊂目前,国内外学者针对车辆线束电磁兼容问题的研究主要集中在车辆线束的串扰㊁电磁辐射和电磁辐射敏感度[12]㊂其中车辆线束的电磁辐射敏感度问题是车辆线束电磁兼容领域较为重要的研究方向,也是车辆电磁兼容性设计的主要预测目标[13]㊂图1　整车线束图Fig.1　Vehicle harness预测车辆线束电磁辐射敏感度需要利用实验手段获取大量样本数据,由于成本㊁实验场地的限制,针对该问题的预测较为困难㊂因而通过仿真分析获取线缆感应电压和感应电流,进而基于仿真数据预测HEMP环境下车辆线束系统的抗毁伤能力是一种不错的选择[14]㊂笔者以某民用吉普车为模型,对模型进行材料㊁零件和结构简化,以峰值为50kV/m的HEMP为激励源,建立仿真模型(见图2),开展辐照条件下车辆线束电磁辐射敏感度特性仿真分析㊂根据线缆的参数,设置线缆材料㊁直径和绝缘体半径的参数,文中所有线缆均采用铜单芯线,图3为铜单芯线横截面示意图,内层为铜芯,外层包裹绝缘层㊂选择线缆终端电阻为50Ω并接地㊂线束仿真如图4所示,将探针放置在线缆模型车辆的两端㊂由于笔者主要研究线缆辐照敏感度仿真,因此选择 transient co⁃simulation”进行场路协同仿真[15]㊂图5为感应电压随时间变化图,可看到随着时间增加,感应电压呈衰弱趋势㊂图6为感应电流随时间变化图㊂通过多组峰值数据可得到同一参数变化时的感应电压和感应电流变化趋势㊂ 图2　车辆线束电磁仿真模型 图3　线缆横截面示意图 Fig.2　Electromagnetic simulation model Fig.3　Cross section of cable of vehicle harness 图4　线束仿真图Fig.4　Harness simulation 图5　感应电压结果Fig.5　Results of induced voltage 图6　感应电流结果Fig.6　Results of induced current 2　车辆线束电磁辐射敏感度影响因素统计分析2.1　线缆长度的影响图7为感应电压与感应电流峰值随线缆长度变化的趋势图㊂随着线缆长度增长,线缆上的感应电压577第5期霍佳雨,等:基于CST 的电磁脉冲效应分析仿真实验研究和感应电流峰值都增大,且变化速率基本不变㊂说明线缆长度越长,HEMP 对车辆线束的威胁越大,实际布线时尽量选择最短路径以减少线缆长度㊂图7　感应电压与感应电流峰值随线缆长度变化趋势Fig.7　Variation trend of induced voltage and induced current peak value with cable length 2.2　线缆距车底高度的影响图8为感应电压与感应电流峰值随线缆距车底高度不同而变化的趋势图㊂图8　感应电压与感应电流峰值随距车底高度变化趋势Fig.8　Variation trend of induced voltage and induced current peak value with the height from the car bottom 随着线缆距离车底高度的增大,线缆上的感应电压和感应电流峰值都增大㊂说明距离车底越高,HEMP 对车辆线束的威胁越大,实际布线时尽量降低线缆距离地面的高度㊂2.3　相对距离的影响图9为感应电压与感应电流峰值随不同线缆相对距离改变而变化的趋势图㊂图9　感应电压与感应电流峰值随线缆相对距离变化趋势Fig.9　Variation trend of peak induced voltage and current with relative cable distance 随着线缆相对距离的增大,线缆上的感应电压和感应电流峰值都减小㊂说明线缆相对距离越小,HEMP 对车辆线束的威胁越大,实际布线时应尽量加大导线相对距离㊂2.4　终端电阻的影响图10为感应电压与感应电流峰值随终端电阻不同而变化的趋势图㊂随着终端电阻的增大,线缆上677吉林大学学报(信息科学版)第41卷的感应电压峰值不断增大,而感应电流峰值不断减小,二者的变化速率都逐渐减慢㊂说明在考虑不同终端电阻下HEMP 对车辆线束的威胁时,应综合考虑电压和电流两方面的防护,选取恰当阻值㊂图10　感应电压与感应电流峰值随终端电阻变化趋势Fig.10　Variation trend of induced voltage and induced current peak value with terminal resistance 2.5　导体半径的影响图11为感应电压与感应电流峰值随线缆导体半径不同而变化的趋势图㊂图11　感应电压与感应电流峰值随导体半径变化趋势Fig.11　Variation trend of peak value of induced voltage and induced current with conductor radius 随着线缆导体半径的增大,线缆上的感应电压和感应电流峰值都减小,且变化速率逐渐减慢㊂说明线缆导体半径越小,HEMP 对车辆线束的威胁越大,在实际布线时应尽量选择粗导体线缆㊂2.6　绝缘层厚度的影响图12为感应电压与感应电流峰值随线缆绝缘层厚度不同而变化的趋势图㊂图12　感应电压与感应电流峰值随绝缘层厚度变化趋势Fig.12　Variation trend of induced voltage and induced current peak value with insulation layer thickness 随着绝缘层厚度不断增大,线缆的感应电压和感应电流峰值基本不变,只是轻微上下波动㊂说明线缆绝缘层厚度与HEMP 对车辆线束的威胁无关,仅增加线缆绝缘层厚度并不能起到防护作用,因此布线时考虑线缆绝缘性即可㊂777第5期霍佳雨,等:基于CST 的电磁脉冲效应分析仿真实验研究877吉林大学学报(信息科学版)第41卷3　结　语笔者基于某民用吉普车辆模型,深入研究了车辆线束电磁辐射敏感度问题㊂分析了在典型强HEMP 作用下线束中的线缆长度㊁距车底高度㊁相对距离㊁终端电阻㊁导体半径和绝缘层厚度等参数对线缆中耦合电磁信号的影响,得到了具体的感应电压峰值和感应电流峰值㊂通过仿真实验研究可知,在满足实际工程需求下,尽量选择导体半径较大的线缆,并使线缆相对距离尽量加大,同时降低线缆的对地高度,并在布线时尽量选择最短路径以减小线缆长度㊂绝缘层厚度不会对感应电压峰值和感应电流峰值产生影响,仅仅增加线缆绝缘层厚度并不能起到防护作用,实际中为达到防护的目的,可使用防护罩进行屏蔽或采用编织丝网和金属箔组合封装线缆㊂笔者获得的仿真实验结果预测车辆线束的电磁辐射敏感度问题,为车辆的电磁兼容设计提供早期参考,从而降低研发成本,大大缩短研发周期㊂参考文献:[1]张青山,赵万章,张雪峰.电磁兼容与系统可靠性设计[J].吉林大学学报(信息科学版),2009,27(3):229⁃234. 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cst仿真波导s参数-回复CST仿真波导S参数引言：在电子通信领域中，波导是一种用于传输电磁波的结构。

波导可以将电磁波直接导引到目标位置，以实现高效的能量传输和信号传输。

S参数是一种用于描述通过波导的电磁波的特性的参数。

CST Studio Suite是一种商业化的电磁场仿真软件，它提供了一系列工具和功能，用于对波导传输的电磁场进行建模和仿真。

一、波导和S参数的基本概念1. 波导波导是一种可以传输电磁波的空间结构。

与传统的导线和电缆相比，波导不需要直接接触导体，可以通过电磁场来传输能量和信号。

波导通常由一个封闭的金属管道和一种绝缘材料构成。

波导可以传输多种频率的电磁波，例如微波和毫米波。

2. S参数S参数是一种用于描述波导系统中电磁场传输特性的参数。

S参数是一个矩阵，其中的元素表示在系统输入和输出端口之间传输电磁能量的情况。

S参数由四个指标来描述：S11、S12、S21和S22。

其中，S11表示输入端口的反射系数，S12表示从输入端口到输出端口的传输系数，S21表示从输出端口到输入端口的传输系数，S22表示输出端口的反射系数。

二、CST Studio Suite中的波导建模1. 创建波导结构在CST Studio Suite中创建波导结构的第一步是选择适当的建模单位，并创建一个新的项目。

然后，可以选择“波导”作为模块类型，通过输入波导的尺寸参数和材料属性定义波导的几何形状。

2. 定义边界条件在波导建模过程中，需要定义合适的边界条件来限定电磁场的传播范围。

例如，可以选择金属墙壁作为波导的一侧，将其设置为PEC（Perfect Electric Conductor）边界条件。

此外，还可以定义其他适当的边界条件来模拟波导的其他特性，如绝缘边界和对称边界。

3. 设置激励源和端口在CST Studio Suite中，可以选择合适的激励源来激发波导中的电磁场。

常见的激励源包括电压源、电流源和传输线等。

在设置激励源时，可以选择合适的激励类型、频率和功率等参数。

CST工作原理范文首先，进行CST试验前，需要制定试验方案和确定试验要求，并进行试验准备工作。

试验准备包括安装、调整和检验试验设备、传感器和数据采集系统等。

其次，模型建立是CST工作的关键步骤之一、模型建立可以基于真实结构进行有限元模型分析，也可以采用物理模型的试验方法进行。

有限元模型分析可以通过预先建立的结构有限元模型，提取需要监测的物理量。

物理模型试验方法可以在试验台上进行动态加载，通过传感器监测和分析加载过程中的结构响应，得到结构的特性参数。

传感器监测是CST工作的核心环节之一、传感器主要分为三类：变形监测传感器、应变监测传感器和振动监测传感器。

其中，变形监测传感器主要用来测量结构的位移和变形，应变传感器主要用来测量结构的应变状态，振动传感器主要用来测量结构的振动特性。

实时数据采集是CST工作的重要步骤。

通过数据采集系统，实时采集传感器传来的数据，并进行处理和分析。

数据采集可以使用有线或无线方式进行，具体选择取决于试验条件和试验需求。

数据分析是CST工作的核心环节之一、通过对实时数据的分析和处理，可以得到结构的各种性能参数。

数据分析主要包括基本的统计分析、频域分析、时域分析、小波分析、谱分析等方法。

最后，根据数据分析的结果进行结果评估。

根据试验目的和试验要求，结合实测结果和理论计算结果，对结构的强度、刚度、振动特性等参数进行评估。

总的来说，CST工作原理是通过模型建立、传感器监测、实时数据采集和数据分析等步骤，对试验结构进行监测和分析，得到结构的性能参数，以评估结构的强度、刚度、振动特性等，为结构的设计和优化提供参考依据。

CST技术在工程领域中具有重要的应用价值，可以有效提高结构设计的可靠性和安全性。

微波大作业同轴线的CST仿真
边慧琦 07124051
2015.1
一、同轴线的特性
1．可以传输TEM 导波。

2．当同轴线的横向尺寸可以和工作波长比拟时，同轴线中也会出现TE模和TM 模，它们是同轴线的高次模。

3．为了保证同轴线只传输TEM波，要使工作波长满足
min () a b
λπ
>+，以消除TE模和TM模。

二、 CST仿真同轴线步骤
1.设置单位
将单位设为mm和GHz。

2.建模
利用空心圆柱模板，建立一个同轴线，材料为真空，外半径为30mm，内半径为15mm，长为150mm。

建好的模型如图所示。

3.设置背景材料
背景材料设置为PEC。

4.设置频率
5.设置端口
将同轴线的两个端面设置为端口1和端口2 。

设置好的端口如图所示。

6.设置边界条件
设置切向电场均为零。

7.设置场监视器
设置电场以及磁场监视器。

8.进行时域求解
三、仿真结果
1.端口1 的电场分布
2.端口1 的磁场分布
3.同轴线内部电场分布
4. .同轴线内部磁场分布。

cst算例CST算例CST（Computational Electromagnetics Studio）是一款基于有限元方法的电磁仿真软件。

它能够模拟和分析各种电磁场问题，如天线设计、电磁波传播、微波器件设计等。

在本文中，我们将以一个实际的CST算例为例，介绍CST的使用和应用。

在这个CST算例中，我们将研究一个微带天线的性能。

微带天线是一种常用的天线结构，广泛应用于移动通信、雷达和卫星通信等领域。

我们将使用CST来设计和优化一个工作在5GHz频段的微带天线。

我们需要确定微带天线的几何结构。

微带天线由一个金属贴片和一个接地板组成，它们之间通过一个介质层隔开。

我们可以在CST的几何建模模块中创建这个结构，并设置各个参数，如贴片长度、宽度、介质层厚度等。

接下来，我们需要定义微带天线的边界条件和激励方式。

对于边界条件，我们可以选择设置电磁波在边界处的反射系数，以模拟天线的辐射性能。

对于激励方式，我们可以选择设置一个电流源，模拟天线的输入功率。

完成几何结构和边界条件的定义后，我们可以进行电磁场仿真。

CST将根据设定的参数和条件，使用有限元方法求解麦克斯韦方程组，得到微带天线的电磁场分布。

我们可以通过可视化工具查看电场、磁场、功率等参数的分布情况，并对结果进行分析和优化。

在优化过程中，我们可以改变微带天线的几何结构和参数，以寻找最佳的性能。

比如，我们可以改变贴片的长度和宽度，观察天线的频率响应和辐射方向。

我们还可以改变介质层的厚度，以改变天线的带宽和增益。

通过不断调整参数，我们可以找到最佳的设计方案。

除了微带天线的设计和优化，CST还可以用于其他电磁场问题的模拟和分析。

比如，我们可以使用CST来分析天线的阻抗匹配和辐射效率，以提高天线的性能。

我们还可以使用CST来模拟电磁波在复杂环境中的传播，如建筑物、地形等。

这些应用都可以通过CST来实现，为我们解决实际问题提供了有力的工具和支持。

CST是一款功能强大的电磁仿真软件，可以模拟和分析各种电磁场问题。