在CST的時(shí)域求解器中,可以設(shè)置電壓監(jiān)視器來(lái)得到電壓值。首先在模型中創(chuàng)建一條曲線(curve),再基于這條曲線定義電壓監(jiān)視器(Voltage Monitor);需要注意的是目前僅支持為時(shí)域計(jì)算定義電壓監(jiān)視器。
電壓監(jiān)視器通過(guò)沿定義的曲線路徑對(duì)電場(chǎng) E 進(jìn)行積分得到電壓值,曲線可以是閉合的,也可以是非閉合的。由于仿真得到的具體電場(chǎng)值是位于網(wǎng)格邊緣上的,因此積分計(jì)算使用的是曲線路徑的網(wǎng)格映射,而不是原始曲線路徑。由此也可以看出網(wǎng)格剖分對(duì)于電場(chǎng)值以及積分路徑的精確度至關(guān)重要。
下面舉例說(shuō)明如何使用電壓監(jiān)視器獲取電壓值:
1. 首先新建一個(gè)仿真工程(在此示例中我們選擇不使用仿真模板創(chuàng)建新的仿真工程):?jiǎn)?dòng)CST 后,點(diǎn)擊功能區(qū)的 File 選項(xiàng)卡,進(jìn)入到下圖所示的界面。選擇 New and Recent,點(diǎn)擊頁(yè)面左下角的 3D Simulation,在其下拉菜單中選擇 High Frequency 后,進(jìn)入到 仿真工程界面。
2.在功能區(qū)的 Home 選項(xiàng)卡下通過(guò)宏命令:Macros > Construct > Demo Examples > Dipole Antenna 自動(dòng)創(chuàng)建偶極子天線模型以及完成相關(guān)仿真設(shè)置。運(yùn)行宏命令后 3D 窗口中模型如下圖所示:
3. 首先仿真觀察一下電場(chǎng)分布情況,可以看到電場(chǎng)矢量主要是沿 Z 軸方向分布。
4. 根據(jù)電場(chǎng)分布,繪制一條沿 Z 軸方向的曲線作為電場(chǎng)積分路徑。由于通過(guò) Curves 創(chuàng)建的線只能在 XY 平面內(nèi),因此先按快捷鍵 P,雙擊選取下圖所示的點(diǎn),然后點(diǎn)擊快捷鍵 W 將局部坐標(biāo)系 WCS 對(duì)齊到該點(diǎn)。同樣地,局部坐標(biāo)系創(chuàng)建的線只能在 UV 平面內(nèi)。
在 Modeling 選項(xiàng)卡下,選擇 Curves 下拉菜單中的 Line,按 ESC 鍵彈出對(duì)話框,按下圖所示輸入線段的起點(diǎn)和終點(diǎn),繪制相應(yīng)的路徑曲線,點(diǎn)擊 OK 完成。
線段創(chuàng)建完成,如下圖所示:
5. 基于曲線創(chuàng)建電壓監(jiān)視器:如下圖所示,點(diǎn)擊 Simulation 選項(xiàng)卡下的 Voltage Monitor 圖標(biāo),在 3D 窗口中雙擊選中創(chuàng)建的曲線,彈出 Make Voltage Monitor From Curve 對(duì)話框,點(diǎn)擊 OK 完成,成功創(chuàng)建電壓監(jiān)視器。曲線上的箭頭表示其方向,可以勾選對(duì)話框中的 Invert orientation 選項(xiàng)反轉(zhuǎn)方向。反轉(zhuǎn)箭頭方向只會(huì)將電壓隨時(shí)間變化的曲線取負(fù),并不會(huì)影響電壓隨頻率變化的曲線。
6. 啟動(dòng)仿真,仿真結(jié)束后,可以在導(dǎo)航樹(shù)(Navigation Tree)中 1D Results 下的 Voltage Monitors 文件夾訪問(wèn)電壓監(jiān)視器的結(jié)果。 如下圖所示,可以查看電壓隨時(shí)間變化的曲線,以及經(jīng)過(guò)傅里葉變換得到的電壓隨頻率變化的曲線。
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