CST2013设计实例中文教程.doc

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1、|CST 天线设计和天线阵设计CST2013 设计实例这个设计实例主要介绍和演示如何使用 CST 微波工作室来仿真设计分析天线和天线阵，分析给出天线、天线阵的 S 参数和辐射方向图等远区场性能结果。设计操作使用的软件版本是 CST2013.设计实例介绍了平面天线的设计分析的全过程，以及一个 2x2 天线阵的仿真分析过程，在 CST 微波工作室中有多种不同的方法分析阵列天线问题，用户可以将单个天线的远区场叠加得到天线阵的远区场结果；用户也可以构造四个相同的天线，都有各自的激励，然后顺次分析计算所有天线后，讲分析结果合并；或者各个天线单元并行激励，只计算一次给出远场结果。我们强烈建议您仔细阅读，通

2、过 CST 微波工作室开始和 CST 微波工作室的工作流程和求解概述手册在开始本教程前。 |上面描述的结构是由两个不同材料的基板和完美的电导体（PEC）。没有必要对空气进行建模，因为它会自动添加（根据当前背景材料设置），当指定的开边界条件时。这将是自动完成的一个适当的模板。用一个同轴线路实现贴片的馈电。几何作图步骤本教程将带你一步一步地通过你的模型的建设，并提供相关的屏幕截图，以使您可以加倍检查您的作品一路上。请记住在事件中撤消设施，您希望取消最后一个施工步骤。 Create a New Project 发射后的 CST 工作室套装你会进入开始屏幕显示您最近打开的项目列表，并允许您指定适合你要

3、求的最佳应用。开始的最简单的方法是配置一个项目模板，该模板定义了对典型应用程序有意义的基本设置。因此，点击“新建项目”部分的“新建项目”按钮。|接下来，你应该选择应用领域，这是微波和射频的例子在本教程中，然后选择工作流程，双击对应的输入。 对于贴片天线结构，请选择 Antennas Planar (Patch, Slot, etc.) Time Domain Solver .最后，请选择适合您的应用程序的单位。对于贴片天线结构，请选择尺寸如下： Dimensions:mmFrequency:GHzTime: ns对于本教程中的具体应用，其他设置可以保持不变。在单击“下一步”按钮后，您可以给该项

4、目模板一个名称，并回顾一个初始设置的摘要： |最后单击“完成”按钮以保存项目模板，并使用适当的设置创建新项目。CST 微波工作室会自动启动，由于应用领域的微波与射频的选择。请注意：当您再次点击 File: New and Recent 您将看到最近定义的模板在项目模板部分的下方。为进一步的项目在同一应用领域，你可以简单地点击这个模板加入有用的基本设置启动 CST 微波工作室。每次定义一个新的模板是没有必要的。您现在可以开始使用合理的初始设置的软件很快，只需点击相应的模板。请注意：在您的模型的构建过程中，可以修改项目模板的所有设置。例如，单位可以在“单位”对话框中进行修改(Home: Setti

5、ngs Units ) 和求解器类型可以选择 Home: Simulation Start Simulation 下拉列表。设置工作平面的性质下一步通常是将工作平面特性设置为使您的设备足够大。因为该结构具有沿一个坐标方向的最大延伸毫米，工作面大小应设置为至少 100 毫米。这些设置可以在选择打开后的对话框中改变 View: Visibility Working Plane Working Plane Properties.|请注意，我们将使用相同的文档在这里介绍的工作流程和解决概述手册。在这个对话框中，您应该将大小设置为 100（先前已设置为毫米的单位，在状态栏中显示），光栅宽度为 2，单元宽

6、度为 0.1，以获得一个合理间隔的网格。请按“确定”按钮确认这些设置。 Draw the Substrate Brick 平面结构建模的第一个施工步骤通常是定义基底层。这可以很容易地实现由创建一个砖制成的基板材料。请激活砖创造模式 Modeling: Shapes Brick . 当你被提示来定义第一个点时，通过按“键盘”来输入坐标，打开下面的对话框：在这个例子中，你应该进入一个有 60 毫米的延伸的横向方向的基板块。横向坐标，因此可以描述为= 30，= - 30 的第一角和= 30，= 30 的相对角，假设砖是仿照对称的起源。因此，请输入第一点坐标= - 30 和= - 30 在对话框中，按

7、“确定”按钮。之后，你可以重复这些步骤的第二点：1。按标签键2。输入= 30，= 30 在对话框中，按确定。现在你将被要求进入砖的高度。这也可以通过再次按下 TAB 键数值指定，进入高度 0.7按按 OK 键（可以很方便的在负方向确定基材）。现在下面的对话框将出现，显示你以前输入的摘要：|请仔细检查所有这些设置。如果遇到任何错误，请在相应的输入字段中更改该值。你现在应该指定一个有意义的名字的砖进入例如名字场衬底，保持组件的默认设置（1）。请注意：使用不同的组件，允许您将几个固体分为特定的组，独立的材料的行为。然而，在本教程中，它是方便地构建一个单一的贴片天线的表示的一个组成部分，可以很容易地扩

8、展到一个贴片天线阵列。最后，你需要定义基片材料。因为没有材料尚未为基材的定义，你应该选择New Material.从材料下拉列表：|在这个对话框中，定义一个新的材料名称（如基片），并将其设置为一个普通的介电材料。然后，指定材料属性的 和多领域。在这里，你只需要改变介电常数 2.33。最后，选择一个颜色的图层按按钮。在按下“确定”按钮之前，您的对话框应该与上述图片类似请注意：在当前项目中，定义的材料基片将可用于进一步的其他固体的创建。但是，如果你想把这个特定的材料定义为其他项目，你可以检查按钮添加到材料库。你可以通过点击来访问这个材料数据库 Modeling: Materials Materia

9、l Library Load from Library .在“砖制作”对话框中，您还可以按“确定”按钮来创建基板砖。你的屏幕现在应该看起来如下：（你可以按空格键，以最大限度地缩小结构）： Model the Ground Plane下一步是模拟贴片天线的接地平面。由于天线将底面同轴馈电的兴奋，在零点之前选择的模板定义电气边界不适合作为地平面。因此，必须另外定义一个金属砖。首先，模型必须通过激活旋转模式来旋转 View: Mouse Control Rotate . 然后，底面必须被激活的人脸选择工具 Modeling: Picks Picks Pick Points, Edges or Fac

10、es 双点击在基板上底面。人脸的选择应该是可视化如下：|你现在可以将选定的脸上挤出的工具选择 Modeling: Shapes Extrude .在这里，你必须进入新的形状的高度和材料的创建。在这个例子中，接地平面必须有一个非零的厚度，因为同轴的进给，将建模后。在 CST 微波工作室港口区域必须均匀至少三纵向网格线。因此，您可以选择一个高度为 2.1 毫米，占三倍的基板厚度，作为一个足够的尺寸。进入这个值在下面的对话框中，选择从下拉列表的 PEC 材料为金属材料的性能：|输入一个合适的名字（如接地），并用“确定”按钮确认你的设置，当前的结构会像这样（旋转一次又一次地看到顶部的面）：模型贴片天线

11、在接地平面被定义后，该贴片天线必须被建模为在基板上的顶部面上的圆筒形。请激活气缸创建模式 Modeling:Shapes Cylinder . 类似于建筑的基板砖，进入坐标数字按标签键打开下面的对话框：在这里，进入气缸的中心点与= 0 和= 0，因为在基板上的补丁是对称的。之后，请定义半径23.2 毫米和 0.07 毫米的高度，在显示的对话框，显示后，你按下按钮按钮：|跳绳的内半径的输入对话框，按 ESC 键将导致以下对话框，提供你的输入参数的总结：选择 PEC 为材料为贴片设定和砖指定一个有意义的名称在名称输入字段中输入如补丁。再次，请仔细检查设置并更改相应的输入字段中的任何错误。应用“确定”按钮后，您的屏幕应该显示以下结构： 同轴送料模型最后一个建模步骤是同轴馈电的天线的激励源的建设。这一行动介绍工作坐标系（WCS）。因为进料点位于非对称的圆形补丁，这是可取的，以激活本地坐标系统 Modeling: WCS Local WCS .