CST高频电磁仿真软件

CST Studio Suite软件背景介绍

CST Studio Suite软件原来是一家独立的德国电磁仿真软件厂商,目前已经被法国达索系统公司收购,成为达索旗下的电磁仿真软件。达索公司同时还拥有SolidworksCatiaAbaqus等业内知名软件。

CST软件是面向3D电磁、电路、温度和结构应力设计工程师的一款全面、精确、集成度极高的专业仿真软件包。包含八个工作室子软件,集成在同一用户界面内,为用户提供完整的系统级和部件级的数值仿真优化。软件覆盖整个电磁频段,提供完备的时域和频域全波电磁算法和高频算法。典型应用包含电磁兼容、天线/RCS、高速互连SI/EMI/PI/眼图、手机、核磁共振、电真空管、粒子加速器、高功率微波、非线性光学、电气、场路、电磁-温度及温度-形变等各类协同仿真。

一、主要模块

1, CST 设计环境 /CST DESIGN ENVIRONMENT

设计环境是进入CST工作室套装的通道,包含前后处理、优化器、材料库四大部分完成三维建模,CAD/EDA/CAE接口,支持各子软件间的协同,结果后处理和导出。,

2CST 印制板工作室/CST PCB STUDIO

专业板级电磁兼容仿真软件,对印制板的SI/PI/IR-Drop/眼图/去耦电容进行仿真。与CST MWS联合,可对印制板和机壳结构进行瞬态和稳态辐照和辐射双向问题。

3CST 电缆工作室/CST CABLE STUDIO

专业线缆级电磁兼容仿真软件,可以对真实工况下由各类线型构成的数十米长线束及周边环境进行SI/EMI/EMS分析,解决线缆线束瞬态和稳态辐照和辐射双向问题。

4CST 规则检查 /CST BOARDCHECK

印制板布线电磁兼容EMC和信号完整性SI规则检查软件,可以对多层板中的信号线、地平面切割、电源平面分布、去耦电容分布、走线及过孔位置及分布进行快速检查。

5CST 微波工作室/CST MICROWAVE STUDIO

系统级电磁兼容及通用高频无源器件仿真软件,应用包括:电磁兼容、天线/RCS 高速互连SI、手机/MRI、滤波器等。可计算任意结构任意材料电大宽带的电磁问题。

6CST 电磁工作室/CST EM STUDIO

(准)静电、(准)静磁、稳恒电流、低频电磁场仿真软件。用于:DC-100MHz频段电磁兼容、传感器、驱动装置、变压器、感应加热、无损探伤和高低压电器等。

7CST 粒子工作室/CST PARTICLE STUDIO

主要应用于电真空器件、高功率微波管、粒子加速器、聚焦线圈、磁束缚、等离子体等自由带电粒子与电磁场自洽相互作用下相对论及非相对论运动的仿真分析。

8CST 设计工作室 /CST DESIGN STUDIO

系统级有源及无源电路路仿真,SAM总控,支持三维电磁场和电路的纯瞬态和频域协同仿真,用于DC直至100GHz的电路仿真。

9CST 多物理场工作室/CST MPHYSICS STUDIO

瞬态及稳态温度场、结构应力形变仿真软件,主要应用于电磁损耗、粒子沉积损耗所引起的热以及热所引起的结构形变分析。

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二、新加入模块

达索系统公司近年除了收购CST Studio Suite软件以外,还收购了其他几个电磁仿真软件,主要包括低频电磁仿真软件Opera、真空击穿和气体放电仿真软件Spark3D、微波滤波器设计软件Fest3D和天线设计软件Antenna Magus,它们现在都已经集成为CST Studio Suite软件的一部分,也可以单独购买。

1Opera软件介绍

Opera 仿真软件是一种高精度有限元电磁分析软件套件,用户可以使用它对电磁 (EM) 和机电系统进行二维和三维仿真。在低频仿真方面具有强大优势,这对于设计磁体、电动机和其他电气设备非常有用。

在带电粒子设备、磁体和屏蔽、磁控管溅射、船舶特征和阴极保护、电机和发电机、变压器和反应器领域有广泛应用,特别是在粒子束、超导、高精度静磁场、MRI、船舶消磁研究方面具有非常明显的优势。

Opera软件采用图形化的用户界面,参数化的建模环境,便于操作。自带各种常见材料库,包含各种材料的磁滞和退磁效应,用户也可以自己新建材料库。可以进行多物理场计算,包括电、磁、结构、热等,完整包括了电磁计算的各种物理场。自带优化器,便于快速进行多方案优化设计。

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2Spark3D软件介绍

Spark3D 是一种独特的仿真工具,用于确定各种无源设备内的 RF击穿功率级别,包括空腔、波导、微带和天线。来自 CST Studio Suite® 仿真的场结果可以直接导入到 Spark3D,以分析真空击穿(次级电子倍增)和气体放电。这样,Spark3D 就能计算设备在不导致放电效应的前提之下可以处理的最大功率。

确定任何部件的 RF 击穿功率级别的典型近似法都有意设置得非常保守。Spark3D 所基于的高级方法以数字方式分析击穿现象,可预测出更真实的击穿功率级别,进而改进设计余量。

    Spark3D 的主要功能包括:

·        EM 解算器中导入电磁 (EM) 场。

·        自动确定击穿功率阈值。

·        可以定义分析框,以便选择要分析的关键区域。

·        实时输出界面具有丰富的仿真数据,采用表格、图解和 3D 视图形式。

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3Antenna Magus软件介绍

Antenna Magus 是一种软件工具,可以加快天线的设计和建模流程。可以从一个包含 350 多种天线的大型天线数据库中,将历经验证的天线模型导出到 CST Studio Suite®

实践证明,无论是对天线设计工程师还是对需要将天线模型用于天线定位和/或电磁干扰研究的任何人来说,Antenna Magus 都能带来极具价值的辅助作用。工程师可以更明智地选择天线元素以提供出色的起始设计,进而提升效率。

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无论是全新的设计还是更新某个现有系统,大多数天线工程师都会从熟悉的天线元件开始。Antenna Magus 可以帮助轻松地探索替代选项。

许多情况下,工程师只有在对现有天线元件进行调整和优化但仍然无法满足新规格之后,才会开始考虑其他元件。最先考虑的元件通常都会成为实际上的选择,原因很简单:元件选择所耗费的时间太长,重新开始考虑新元件的成本也太高。

为满足快速评估众多天线元件的要求,Antenna Magus 中的天线信息采用了一种标准化格式的结构,使得不同元件之间的比较变得非常轻松。与大多数文献不同,Antenna Magus 强调了每种天线的独到之处和一般特性,使用户可以轻松对比各种天线,更重要的是与既定要求进行比较。
    
这三个软件现在都是CST Studio Suite®的一个可选部分,也可单独购买。