思茂信息是達(dá)索系統(tǒng)SIMULIA全系列產(chǎn)品的金牌代理商，旗下?lián)碛懈咝阅芊抡孳浖﨏ST。CST軟件在國際上聲譽(yù)卓著，占據(jù)了全球42%的電磁仿真軟件市場份額，用戶近20000家。該軟件旨在為用戶提供強(qiáng)大的設(shè)計、仿真和優(yōu)化電磁系統(tǒng)工具，可完美解決天線仿真、RCS計算和EMC分析等問題，讓您快速成為電磁仿真專家。

實體建模前端

在進(jìn)行電磁仿真時，仿真建模的方便程度和仿真模型的質(zhì)量對于結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。CST是一款功能強(qiáng)大的仿真軟件，具備出色的建模和模型導(dǎo)入功能。該軟件基于ACIS內(nèi)核，支持三維實體建模和交互式建模，并帶有優(yōu)異的Windows結(jié)構(gòu)可視化功能。此外，還內(nèi)置了多種建模技術(shù)，可支持絕對和相對建模，以便快速完成結(jié)構(gòu)變換。所有結(jié)構(gòu)參數(shù)都可以進(jìn)行參數(shù)化，并支持中英文變量和注釋。此外，導(dǎo)入模型可以進(jìn)行修改和修復(fù)。CST實體建模前端可以快速而精確地創(chuàng)建復(fù)雜的天線、天線陣、共形天線、微波器件、RCS目標(biāo)模型和用于EMC分析的復(fù)雜模型。

 

 

實體建模工具欄

 

端口和邊界條件

●CST支持常見的波導(dǎo)端口和離散端口，如下圖所示。

 

波導(dǎo)端口

 

離散端口

 

● CST也支持平面波作為激勵，可以便捷的設(shè)置平面波的入射方向、極化方式等信息。

 

面波激勵

 

● 此外，CST還支持遠(yuǎn)場源或者近場源作為激勵，包括仿真的或者測試的均可，如下圖所示。

 

遠(yuǎn)場源激勵

 

近場源激勵

 

● 模型的邊界框為統(tǒng)一的長方體邊界框，用戶需要設(shè)置6個面上的邊界條件。邊界框的尺寸自動默認(rèn)設(shè)置，也可以根據(jù)需要自定義。

 

邊界框

 

● CST支持各種可用到的邊界條件，具體如下。

 

可供選擇的邊界條件

 

網(wǎng)格劃分

在仿真中，結(jié)構(gòu)和場被離散化到網(wǎng)格上。每增加一個網(wǎng)格都會增大仿真的計算資源需求，這意味著如果能用盡量少的網(wǎng)格單元準(zhǔn)確描述模型則會帶來優(yōu)勢。CST可支持多種網(wǎng)格類型，以應(yīng)對不同情況，并提供相應(yīng)的適用方法。

支持的網(wǎng)格類型包括：

● 六面體體網(wǎng)格

● 四面體體網(wǎng)格

● 三角形和四邊形混合表面網(wǎng)格

 

網(wǎng)格類型

 

求解器與算法

CST以“完備技術(shù)（Completetechnology）”為名，其擁有多種求解器，包括全波數(shù)值算法和高頻漸進(jìn)算法，以及邊緣繞射技術(shù)，極為完善。全波數(shù)值算法：

● 時域有限積分（FITD）

● 傳輸線矩陣（TLM）

● 頻域有限積分（FIFD）

● 有限元（FEM）

● 模式降階（MOR）

● 矩量法（MOM）

● 迭代矩量法（ACA）

● 多層平面矩量法

● 多層快速多極子（MLFMM，基于矩量法的快速算法）

● 強(qiáng)化多層快速多極子

● AKS

● JDM

高頻漸進(jìn)算法：

● 彈跳射線法（SBR）

● 彈跳射線束（SBR-Ray）

● 物理光學(xué)（PO）

● 邊緣繞射技術(shù)：

● 物理繞射（PTD）

針對不同電尺寸的目標(biāo)，可以選擇最合適的算法進(jìn)行仿真。

 

高性能計算

CST采用了豐富而強(qiáng)大的算法作為基礎(chǔ)，以保證問題求解的靈活性和準(zhǔn)確性。同時，其強(qiáng)大的高性能計算技術(shù)還能夠?qū)⒎抡嫘蕵O大地提升。此外，CST還支持GPU加速以及在OpenMP/MPI架構(gòu)下進(jìn)行CPU并行計算。

GPU加速卡可用于加速單機(jī)和多機(jī)仿真，單機(jī)最多支持8塊GPU卡，每塊卡提速可達(dá)5倍，最大可提高40倍。此外，還支持GPU+CPU混合計算模式。

 

GPU加速

 

支持CPU多路多核并行的計算機(jī)，可以進(jìn)行高達(dá)128核（雙CPU）的并行仿真。此外，可以通過加速口令來擴(kuò)展支持更多CPU并行仿真。

 

 

單機(jī)CPU并行

 

分布式計算是指將N個獨(dú)立的仿真作業(yè)同時提交到位于同一局域網(wǎng)中的N臺計算機(jī)或N個處理器上進(jìn)行仿真。

 

 

分布式計算

 

集群計算的作用在于解決單臺計算機(jī)內(nèi)存不足的問題。它通過對一個獨(dú)立的仿真作業(yè)進(jìn)行分區(qū)，將其分成N部分并同時分配到N臺機(jī)器上進(jìn)行仿真。CST支持InfiniBand和Myrinet高速局域網(wǎng)，以及CPU核心間的區(qū)域分解并行。

 

 

集群計算

 

MPI+GPU是CST最強(qiáng)大的并行計算模式，它不僅解決了內(nèi)存瓶頸問題，更重要的是能夠大幅提升仿真速度，是目前最先進(jìn)的并行計算體系結(jié)構(gòu)。

 

MPI+GPU

 

數(shù)據(jù)處理和展示

我們可以在系統(tǒng)中任意設(shè)置一個或多個觀測點，進(jìn)行輸出電場、磁場、電壓、電流、功率隨時間/頻率的變化曲線。在三維顯示電場/磁場分布、表面電流/線電流分布，可以觀察任意剖面，通過動畫來觀察電流、電場/磁場隨相位的變化。

 

S參數(shù)曲線

 

表面電流分布           空間電場分布            三維方向圖

 如果您對CST電磁仿真軟件感興趣，或想咨詢相關(guān)問題，可隨時與我們聯(lián)系。