CST MWS輻射邊界問(wèn)題

請(qǐng)問(wèn)輻射邊界設(shè)置為PEC邊界是不是比用吸收邊界open仿真時(shí)間長(zhǎng)？

影響仿真時(shí)間的主要因素是網(wǎng)格數(shù)目（模型大小，網(wǎng)格剖分），求解精度，激勵(lì)時(shí)間（T）和帶寬設(shè)置。個(gè)人認(rèn)為和吸收邊界關(guān)系不大哦！

首先，依照樓主的描述，是“邊界條件”不是“輻射邊界”；CST也沒(méi)有“PEC邊界”。
其次，按照CST官方的說(shuō)法，閉合邊界條件的仿真速度稍快于開(kāi)放邊界條件，所以樓主說(shuō)反了。

那個(gè)官方具體是怎么說(shuō)的？反正我仿真的時(shí)候閉合邊界條件諧振性通常很強(qiáng)，能量很長(zhǎng)時(shí)間才能降下來(lái)，所以開(kāi)放邊界條件的仿真速度更快

輻射邊界適用于天線仿真問(wèn)題，就是open（add space），這樣在仿真時(shí)天線輻射信號(hào)到達(dá)邊界時(shí)被完全吸收，沒(méi)有反射回來(lái)，以此來(lái)模擬自由空間條件。這種邊界就是在實(shí)際邊界以外增加PML（理想匹配層），電磁波在PML中傳播會(huì)被完全吸收，有點(diǎn)類似于微波暗室里的吸波材料一樣。邊界條件為PEC，實(shí)際上就是在邊界位置圍上一層金屬盒子，就如同帶有盒體的微波器件，如功分器、合成器、濾波器等可以在合適的情況下設(shè)置PEC的邊界。open邊界類似opem（add space），只是邊界與模型外表面貼合在一起，而不增加一段空間，此時(shí)如果是天線仿真問(wèn)題，那么輻射信號(hào)還未穩(wěn)定就到達(dá)吸收邊界，不符合實(shí)際情況，所以一般算天線是用open（add space）而不是open。
對(duì)于1樓和2樓說(shuō)法，我認(rèn)為都對(duì)，主要還是和計(jì)算區(qū)域有關(guān)，如果設(shè)置為open或者open（add space）那么在模型區(qū)域以外又增加了PML，這樣計(jì)算區(qū)域變大，網(wǎng)格數(shù)就增加了，其他條件不變，時(shí)間就變長(zhǎng)了。
3樓說(shuō)法，是因?yàn)槭褂昧薖EC后，就相當(dāng)于計(jì)算的模型在一個(gè)腔體內(nèi)，如果模型是一個(gè)Q值比較高的模型，那么計(jì)算時(shí)激勵(lì)端口輸入的電磁波信號(hào)，在腔體內(nèi)不停震蕩，無(wú)法快速衰減，1D結(jié)果里energy沒(méi)法下降到你指定的-30dB或者其他dB以下（使用T-solver時(shí)要指定這個(gè)判定收斂的條件，在對(duì)話框的左上方）。那么軟件認(rèn)為未達(dá)到收斂條件就一直算下去，直到達(dá)到指定dB或者達(dá)到規(guī)定的激勵(lì)脈沖數(shù)，軟件就不計(jì)算了，但達(dá)到第二個(gè)條件停止計(jì)算時(shí)信息欄中會(huì)有warning信息表示能量還未收斂，計(jì)算結(jié)果不一定準(zhǔn)確。如果是開(kāi)放邊界，那么計(jì)算模型的腔體就很大，原先高Q值的模型也就不容易震蕩，能量會(huì)很快衰減到指定dB數(shù)，因此就會(huì)覺(jué)得仿真速度快樂(lè)。
建議設(shè)置邊界條件還是要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定義，一般情況下，天線問(wèn)題六個(gè)邊界都是open（add space），除非有無(wú)限大接地面，這個(gè)面所在邊界可以設(shè)置為磁壁（不建議設(shè)為電壁，因?yàn)殡姳谙鄬?duì)于PEC，而實(shí)際地面不是PEC，而是有一定的電導(dǎo)率等特性參數(shù)，并且沙地、草地、水泥地等之間參數(shù)還不相同）。對(duì)于腔體器件，端口所在的面設(shè)置為磁壁（我理解磁壁相當(dāng)于這面沒(méi)有額外約束條件，模型定義什么樣就是什么樣，或者就是一個(gè)空氣面在這里），其他面如腔體上下面可以設(shè)置為電壁，相當(dāng)于盒體的金屬板。同軸線和波導(dǎo)也是如此，兩端端口設(shè)為磁壁，其他面為電壁。其他周期邊界、導(dǎo)體墻以及細(xì)胞單元，一般用于陣列或周期性結(jié)構(gòu)模型等，計(jì)算單個(gè)模型是用不到的。
另外要活用對(duì)稱面，可以縮短仿真時(shí)間，但對(duì)稱面設(shè)置要符合實(shí)際場(chǎng)分布，否則會(huì)導(dǎo)致電磁波無(wú)法傳播，還有對(duì)稱面設(shè)置不能把整個(gè)端口都對(duì)稱掉，這樣就會(huì)報(bào)錯(cuò)。比如同軸線結(jié)構(gòu)，z為軸向，那么xz和yz可以設(shè)置為磁壁（電場(chǎng)平行于對(duì)稱面），但xy不能設(shè)對(duì)稱面，否則就只有一個(gè)端口被計(jì)算而另一個(gè)端口沒(méi)了。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，z為軸向，x軸方向?yàn)閷掃?，y軸方向?yàn)檎叄敲磝z面可以設(shè)置為電壁，yz面設(shè)置為磁壁，這樣計(jì)算規(guī)模為原來(lái)的1/4。

CST White Paper 《Boundary and Symmetry Conditions》。
請(qǐng)注意文章說(shuō)的是非特殊情況，請(qǐng)不要把自己特別的模型硬套在描述普通情況的文字里：
The advantages of closed boundary conditions are that they have very low memory requirements and generally are also very fast. The disadvantage is that waves can be reflected back and forth between multiple closed boundaries. The energy of the wave is then effectively trapped in the system. This effect (also known as “box resonance”) has a negative impact on the transient (T) solver‟s performance. If possible, these resonances should be shifted out of the frequency interval of interest, for example by varying the distance between the closed boundaries.

如果你仿真的就是腔體問(wèn)題最好用PEC邊界，這樣最快，算法上直接將邊界切向電場(chǎng)置為0即可。而open邊界其實(shí)是加入了若干層吸收邊界的結(jié)果，吸收層數(shù)可在軟件中設(shè)置，加的越多吸收效果越好，但仿真時(shí)間越長(zhǎng)。

如果是使用T求解器且是諧振結(jié)構(gòu)，會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，但前提是不應(yīng)該和邊界諧振啊。邊界條件的設(shè)置還要參考實(shí)際使用中什么樣的
如果實(shí)際使用中是在金屬盒子內(nèi)，那可以設(shè)置為電壁，如果實(shí)際是開(kāi)放使用的，那么就應(yīng)該設(shè)置為open或open add space

具體怎么忘記了，但可以這樣理解，對(duì)于同樣的網(wǎng)格、計(jì)算區(qū)域，頻率范圍，設(shè)置電壁時(shí)只計(jì)算到邊界就可以了，而設(shè)置為open邊界時(shí)，還需要繼續(xù)幾層PML，所以會(huì)慢一點(diǎn)

其他條件相同的情況下，計(jì)算時(shí)間還是和計(jì)算區(qū)域大小成正比的，PEC邊界就是模型空間，open邊界在模型空間外面增加了PML層，open（add space）除了增加PML層以外，還在模型空間和PML層之間增加一段空間，因此同樣的模型計(jì)算區(qū)域從PEC邊界到open邊界再到open（add space）邊界逐漸增大。計(jì)算時(shí)間也逐漸變長(zhǎng)。