CST MWS仿真超寬帶UWB天線時,頻率范圍應該怎么設置?
如題,超寬帶3.1--10.6GHz,CST怎么設置才能得到最接近實測的結果?
CST時域求解器,你可以設置最低頻率/1.3和最高頻率×1.3作為CST設置中frequency的區(qū)間。
建議你設置為0-12,再手動加密一部分網(wǎng)格
我想問一下,有些人說最低頻率設為0,可以減少仿真時間。但是我看到很多教程,包括本站里面的幾個精華貼里面都說是F1/1.3-F2*1.3...
這個能不能解釋一下,哪個好。或者是對應不同的情況進行相應設置
具體問題需要具體分析。
關于0頻的解釋,請仔細閱讀CST MWS幫助文件《Transient Solver Performance Improvements》:
for models without a cut-off frequency (e.g. TEM and microstrip structures), DC should always be included in the frequency range since it shortens the excitation pulse by a factor of 2. For instance, the excitation time for a frequency range 0.01 ... 10 GHz is twice as long as for a range 0 ... 10 GHz.
請注意這個是有條件的,模型不存在截至頻率,或者說,在仿真頻段中不包括截至頻率,這個時候加入0頻可以縮短一半的Excitation Time。
Fmin/1.3 - Fmax*1.3是通常建議的設置方法,沒有特別的條件限制。
如果你感興趣的頻段是3.1-10.6 GHz,并且不包含截至頻率,那么仿真頻率設置為0-13 GHz應該可以很好的縮短仿真時間。
假設感興趣的頻段是30 - 50 GHz,那么包括0頻就沒什么意義了。
謝謝hefang的回答!
我看了一下幫助文檔,有一個疑問,增加頻段會不會影響到最終結果的精度?
當然增加頻段有個方面必然影響:從時域到頻段結果的FFT變換,如果沒有增加采樣點數(shù),所關心頻段內的曲線的點數(shù)肯定會相應減少。這個是小問題,文檔上也說了可以增加采樣點數(shù),因為這個不會耗費多少時間的。
我關心的還是上面說的計算進度的問題。改變頻段,時域的激勵信號會有相應的改變,這樣不會影響最終結果嗎?
還有你說的30-50GHz包括0頻就沒有什么意義(假設改變頻段不會影響精度),我計算0-55GHz的頻率范圍如果能有效的減少計算時間為什么就沒有意義了呢?頂多我在FFT變換的時候增加3被的采樣點數(shù),而且這個應該不會花多少時間的吧。
話可有些啰嗦,希望能讀得下去,呵呵
首先,你沒有定義“精度”,所以我不能確定你所說的“精度”具體是指什么。
CST MWS幫助文件《Frequency Range Settings》:It is important to know that these settings have some influence on the calculation results, that is why you have to choose Fmin and Fmax properly.
這段文字說頻率設置對仿真結果有影響,要設置適合的頻率范圍,至于這個影響是不是影響你所說的“精度”我不得而知。
如果你所說的“精度”是指準確度,那么最影響準確度的設置是網(wǎng)格劃分。只不過,提高最高仿真頻率會增加網(wǎng)格數(shù)并減小最小網(wǎng)格尺寸,這會導致仿真結果“變化”。因此,不建議設置過高的頻率上限,這樣既增加網(wǎng)格數(shù),又有可能包括進諧振頻率點。
如果仿真波導模型,最小頻率應該高于波導的截至頻率(cut-off frequency),避免不必要的仿真時間。
以上在CST MWS幫助文件《Signals in Time Domain Simulations》中有描述:The choice of the bandwidth to be simulated may have a strong influence on the simulation time. ... Therefore, the best input signal is one that covers the entire frequency range up to the maximum frequency of interest. Do not increase the frequency beyond what you are interested in because this would lead to more mesh points and a smaller time step. Also, for waveguides, you should (if possible) try to choose the frequency above the cut-off frequency of the modes of interest because around cut off there are very slow-traveling waves that again take a long time to simulate.
綜上,重復4樓的開始,具體問題需要具體分析。
如果我感興趣的頻段是30-50 GHz,20 GHz的帶寬已經(jīng)使得excitation time夠短的了,我看不出再包括0-30 GHz的任何必要性。
并且,對于諧振結構,縮短excitation time不會對仿真時間帶來顯著的影響,因為主要的仿真時間在transient time上。對于非諧振結構,也并不是所有的結構都可以通過縮短excitation time節(jié)省時間,具體請仔細閱讀CST MWS幫助文件《Transient Solver Performance Improvements》:However, if t_end is determined by the transit time of the signals, reducing t1 is not very efficient. That means that if the propagating pulse arrives at the output long after the excitation signal has vanished, the reduction of t1 will not influence the total time t_end significantly.