CST2022混合求解器的場(chǎng)路聯(lián)合仿真實(shí)例
CST 2022版中一個(gè)新功能可以將混合求解任務(wù)作為一個(gè)block放在電路中，使混合求解的S參數(shù)結(jié)果可用于電路仿真，該功能對(duì)于除“transient co-simulation”之外的電路任務(wù)都是可用的。這期我們會(huì)介紹基于該功能的“混合求解任務(wù)的場(chǎng)路聯(lián)合仿真”整個(gè)流程。
一、創(chuàng)建雙向混合求解任務(wù)
1.天線仿真
1.1首先選擇一個(gè)合適的模板
仿真雷達(dá)天線
1.2 仿真結(jié)果如下
S參數(shù)結(jié)果
表面電流
遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖
2.創(chuàng)建雙向混合求解任務(wù)
2.1創(chuàng)建platform（目標(biāo)物）
在目標(biāo)物2米處設(shè)置錨點(diǎn)
2.2 將source（天線）安裝到platform指定的位置上
把設(shè)計(jì)好的天線文件XXX.cst拖拽到schematic界面中，可以在導(dǎo)航樹的blocks文件夾中看到兩個(gè)block，即一個(gè)天線和一個(gè)目標(biāo)物。
選擇assembly—assembly modeling，通過(guò)平移或者對(duì)齊錨點(diǎn)來(lái)調(diào)整天線與目標(biāo)物之間的位置
其中absolute transform中可以設(shè)置參數(shù)，該參數(shù)可以用于參數(shù)掃描，用來(lái)仿真source（天線）在平臺(tái)中位置變化的情況。
確定好位置后，關(guān)閉assembly選項(xiàng)卡
2.3創(chuàng)建hybrid solver task
點(diǎn)擊simulation project---hybrid solver task---Bi-directional，創(chuàng)建雙向混合求解任務(wù)。
這時(shí)，界面上會(huì)給出提示，首先要為仿真工程定義一個(gè)平臺(tái)（platform）。
操作方法：
a. 在左側(cè)導(dǎo)航樹（Navigation Tree）的Blocks文件夾中選擇一個(gè)block作為平臺(tái)，當(dāng)然也可以直接點(diǎn)擊界面中的圖標(biāo)。
b.點(diǎn)擊3D Model 圖標(biāo)，點(diǎn)擊create simulation project
c. 彈出“create new simulation project”對(duì)話框，可以給platform命名，修改其工程模板，選擇適合platform仿真的求解器，如integral equation（I solver）或者Asymptotic（A solver）。點(diǎn)擊OK，關(guān)閉對(duì)話框。
接下來(lái)，界面上又會(huì)給出提示，要為仿真工程定義source1。
操作方法與創(chuàng)建platform相同：
a. 選擇作為source1的block。
b.點(diǎn)擊3D Model 圖標(biāo)，點(diǎn)擊create simulation project
c. 彈出“create new simulation project”對(duì)話框，可以給source命名，修改其工程模板，選擇適合platform仿真的求解器，如frequency domain（F solver）或者time domain（T solver）。點(diǎn)擊OK，關(guān)閉對(duì)話框。
這時(shí)，界面上又會(huì)給出提示，要為仿真工程定義source2。如果存在多個(gè)source，則可以繼續(xù)定義source2，操作過(guò)程相同。當(dāng)全部的source定義好以后，點(diǎn)擊close simulation project mode.
這時(shí)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建并打開platform 工程和所有source的工程，同時(shí)彈出“coupling settings”對(duì)話框，用來(lái)定義耦合類型（coupling type）和頻率范圍（frequency range），以及在雙向耦合混合仿真過(guò)程中的仿真頻點(diǎn)（freq.samples）。當(dāng)然以上幾個(gè)對(duì)話框中的設(shè)置后面也可以修改。
這時(shí)一個(gè)雙向混合求解任務(wù)就創(chuàng)建完成了。在左側(cè)的導(dǎo)航樹中tasks文件夾中出現(xiàn)了一個(gè)HS1，代表該雙向混合求解任務(wù)。
在task parameter list（HS1）中可以看到剛剛做的一些設(shè)置。在這里可以修改。
其中在global iterative solver中
---maximal number of iterations：最大迭代次數(shù)
---target residual：目標(biāo)殘差
在domain interfaces中
Distance to source structure：定義了source domain的大小，即source domain的交換面與source結(jié)構(gòu)之間的距離
和重疊大小定義了源域和平臺(tái)域之間的耦合區(qū)域。它們以中心頻率波長(zhǎng)的倍數(shù)輸入
Overlap size：定義了距離source domain與platform domain之間的耦合區(qū)域。即耦合區(qū)域交換面與source domain交換面之間的距離。
兩個(gè)交換面之間被定義為field exchange region（場(chǎng)交換區(qū)域），參考下圖所示。
確認(rèn)以上參數(shù)都設(shè)置好以后，就可以點(diǎn)擊update進(jìn)行雙向混合求解的仿真了。
二、雙向混合求解任務(wù)的場(chǎng)路聯(lián)合仿真
如果想要得到雙向混合求解條件下的天線隔離度仿真，或者為source定義自定義的端口輸入，或者想對(duì)source的端口做電路匹配，可以創(chuàng)建一個(gè)S parameter task或者transient task進(jìn)行場(chǎng)路聯(lián)合仿真。
首先添加一個(gè)simulation project reference block，同時(shí)在simulation task要選擇HS1。
此時(shí)simulation project reference block變成了HS的圖標(biāo)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)類似[Source1]1的pin，用來(lái)表示3D模型中source中的端口位置。同時(shí)可以連接對(duì)端口添加external port或者element做端口匹配。
此時(shí)可以添加transient task，并為source定義信號(hào)。當(dāng)然也可以創(chuàng)建S parameter task。
對(duì)tran1進(jìn)行update，可以得到電路任意位置或者端口的電壓電流時(shí)域頻域波形。
總結(jié)：
Hybrid solver提供了一個(gè)非常友好的界面，在同一個(gè)工程里導(dǎo)入source，platform。不需要先仿真source（天線），然后提取場(chǎng)源文件，再導(dǎo)入到平臺(tái)所在的project中。
hybrid solver task中的Bi-directional（雙向耦合混合求解任務(wù)）能夠考慮到platform對(duì)source的影響。簡(jiǎn)單理解，就是雙向耦合混合求解可以仿真天線周圍環(huán)境對(duì)天線的影響。
2022版新增的simulation project reference block功能，可以實(shí)現(xiàn)雙向混合求解的場(chǎng)路聯(lián)合仿真。可以做天線隔離度仿真，可以自定義輸入激勵(lì)波形，可以對(duì)Hybrid工程進(jìn)行電路匹配，可以獲得電路上各點(diǎn)的電壓電流波形。
