[建模]如何利用CST MWS來模擬一個無窮長的金屬

我想利用CST來模擬一個無窮長的金屬導體，也就是一個二維的模型。想請教以下三點問題。 #Vy:6O  
l!:L<B  
1. |g"K7XfM4  
由於想要建立一個類似二維的空間，所以一開始先建一個長寬高皆為10的立方體，此立方體的epsilon為6。然後再位於平行z軸的位置建立一個半徑為0.5長也為10的金屬圓柱，且將平行此圓柱的cross section所對應的兩個面之邊界條件設為Et=0或是Ht=0（不確定要選哪一個），再將剩下其它四個面的邊界條件設為open。如此一來就好像成為一個二維的模擬空間。 biRkqc;  
]$U A5/a  
請問以上建模的過程是正確的嗎？ <VhD>4f{]  
+mYK  
%0'7J@W  
2. v=DC3oh-  
在無窮長的金屬導體的cross section所對應的面之邊界條件要設為哪一個？我查過好像是Et=0或是Ht=0？請問要選擇哪一個且又如何判斷？那periodic又是使用在何種模型呢？ FLIU}doc  
zX6Q7Bc  
3. ;,xM*  
因為我是要模擬一個二維的問題，以二維的角度來看需要設置一個 .. )!FheoR  
S$46YQ  

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樓主，請幫幫我....

楼上，你就是楼主…… fUJe{C<H  
=4Jg6JKYg  
建一个permittivity为6的介质立方体的目的是什么？用background material不行么？ g}vU*g ;  
Z eWstw7  
关于边界，请先阅读CST White Paper《Boundaries and Symmetries for EM simulations》。 %F<3_#Y  
NNRKYdp,  
至于点源，并没有说明白模型要做什么，激励要怎么加在模型上，所以没有建议。

您好，感謝您的回覆 McU]U9:z  
e#4 iue7U  
    因為我一開始的想法是建一個立方體，其epsilon的值是多少隨便設，然後再位於平行z軸的位置建立一個半徑為0.5長也為10的金屬圓柱，且將平行此圓柱的cross section所對應的兩個面之邊界條件設為Et=0或是Ht=0（不確定要選哪一個），再將剩下其它四個面的邊界條件設為open。 j<i:rk|  
`ln=D$  
    如此一來，這個模型從z軸看下去就好像是一個二維的模型。由於在二維的模擬軟體裡面所配置的源有所謂的平面波或是點源，但老師請我用CST來實現此二維結構。 v=+>ids  
&E!-~'|z  
    我的想法是，設置與此金屬圓柱平行且長度相同都為10的一條源，如此一來從z軸看下去就好像是二維空間的點源。那麼是要選擇discrete port，waveguide port還是plane wave來實線所謂二維的點源呢？那又要如何設置呢？

既然是在用一个3D的软件，何苦仍然用2D的语言来描述呢？作为CST操作者，我不关心这个模型在二维平面应该是什么样，我只关心这个模型在三维空间的细节。 czf|c  
u;Q'xuo3  
好，现在，只考虑三维空间，这个模型要仿真什么情况？在三维空间中，激励是什么？

    板主不好意思，老師要我要探討的問題只需用到二維的結構，但由於我之前用的二維軟體有問題，所以老師叫我想辦法用現成的CST來模仿二維的結構，不用去琢磨在修改FDTD的code，因為這不是老師所想要了解的事情。 v(\kSlJ  
\*s'S*~  
    我想利用CST建立一個二維的模型，就是我們想像有一個無窮長的金屬棒埋在epsilon為6的地底下，其cross section就像是一個金屬的圓圈圈，就好比在CST中我們所建構的這個模型從z軸看下去，這就是我想要仿真的情況。而激勵就是一般的天線。 MeqW/!72$L  
sWB;?7P  
    我目的是要利用paper所描述的方法用Matlab寫code來跑程式，所以現在我必須利用CST來建構一個類似二維的結構，去獲得一些相關的數據，而把這些數據匯入Matlab中所呈現出來的figure，才是老師想要了解的。所以希望您可以盡其所能的就我的問題為我解答，謝謝。 m1X0stFRs"  
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“就是我們想像有一個無窮長的金屬棒埋在epsilon為6的地底下，其cross section就像是一個金屬的圓圈圈”，这个就是对CST MWS user最有用的信息。 [[QrGJr  
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把background material设置为permittivity=6就可以了，不用再建一个立方体。 3Ec5:Caz  
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激励如果是一般的天线的话，天线放置在什么地方？远场？近场？要获得什么相关的数据？ QP)-O*+AA
 
BV$lMLD{r  
需求描述得越详细，指标就可以归纳得越准确。

板主您好，以下兩點疑問，請板主回覆。 b
S<lB!  
g}@_ @  
1. 3zp)!QJi  
    天線的位置可隨意，我想差不多位於金屬圓柱方圓20~30個格子點的位置，即為近場。 nZhL  
且天線的長度與金屬圓柱相同且平行於金屬圓柱，從z軸看下去，此天線就好比為一個點源。請問假如您想要建構此天線，您會怎麼做？ .JZoZ.FAb  
Cp&lS=  
2. RtGETiA\b  
    我剛想到一種作法，不知可不可行。就是我把一小段discrete port接到一段bond wire上。 l.\Fr+*ej  
這樣感覺像是一條天線，請問這樣的作法對嗎？     Il%LI  
mfQQ<Q@  
     %YM4x!6  
6*gMG3  
XgP7 !  
muo(bR8  

補充一下您對我的問題的疑惑。   *oL?R2#7  
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3. YH&`+ +  
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我想獲得何種數據？ wAkpk&R  
AcyiP   
我想得到天線位置的附近的scattered field對time steps作圖的數據。希望此數據可以是一個matrix類型的數據，好讓我匯入至Matlab中計算。 *?Nrx=O*  
Ii%^z?'  
& V^Z  
 msM  
Xa=oryDt  
請板主一一回覆小弟以上三點的疑問，感謝。

引用第7楼the21534于2012-02-03 23:24发表的  : t7l{^d_L  
天線的位置可隨意，我想差不多位於金屬圓柱方圓20~30個格子點的位置，即為近場。 BPa,P_6(  


?m5EXe  
7*j!ZUzp  
从CST MWS的角度，20-30个格子点这种描述没有意义，格子点是什么？一个格子点多大？三维建模关心的指标是天线和圆柱体的距离。（用公制长度单位描述） WQ 2{`'z  
aW*k,\:e  
前面已经提到，三维条件下不要用二维的语言来描述，没有意义。二维里是一个点源三维还一定是一个点源吗？从立体几何的角度，只有从高维向低维投影，有谁能从低维出发准确地描述高维的情况？所以三维建模只需要这句话：“且天線的長度與金屬圓柱相同且平行於金屬圓柱”，对于三维建模的人这句话就很确定的说明天线应该考虑monopole或者dipole。 ^D5Jqh)
 
(8aj`> y  
如果你确定是近场，那就暂且先假定确实是近场。 #M{qMJHDo  
H<[~V0=  
]+46r!r|  

引用第7楼the21534于2012-02-03 23:24发表的  : x&*f5Y9hCi  
我剛想到一種作法，不知可不可行。就是我把一小段discrete port接到一段bond wire上。 這樣感覺像是一條天線，請問這樣的作法對嗎？ 3rB0H   

yq49fEgc@U  
F@k}p-e~  
用离散端口可以“像”一“条”天线的原理是什么？天线的作用是收发电磁波，为什么离散端口也可以？ (i
x.  
PcEE`.  
^P^%Q)QXl  

引用第8楼the21534于2012-02-03 23:31发表的  : En1LGi4#  
我想得到天線位置的附近的scattered field對time steps作圖的數據。希望此數據可以是一個matrix類型的數據，好讓我匯入至Matlab中計算。 W^H3=hZ  

t))MZw&@  
m0As t<u  
这样的描述我是没看懂什么意思，我猜你是想说在天线发射电磁波的前提下，观测金属圆柱上被耦合的电磁场能量，是吗？导出的数据需要矩阵的形式，行和列分别是什么？ PWyf3  
CxeW5qc  
n8F~!|lQ0  

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几点建议： );':aXj  
tH)jEY9  
1. 楼主需要先了解CST仿真套件的基本仿真原理，CST MWS是处理三维空间电磁场问题的，总是用二维来描述你的问题从这个软件的角度看没有意义。 h Fik>B#!  
GkX Se)#p  
2. 楼主也要了解一下三维建模的一些基本原则，通常我们都强调模型应该和实物非常接近，楼主你的这个题目有探讨过实测要如何进行吗？圆柱体可以创建，permittivity为6的地也可以用背景材料实现，无穷长可以用周期边界。天线方面必须要知道天线的作用以及和圆柱的距离。距离很远达到远场条件，模型应该考虑平面波；天线在近场可以考虑near-field source；距离非常近可以考虑原尺寸建模。 C&>*~  
dgF%&*Il]O  
3. 楼主需要了解CST软件的操作基础，了解CST MWS仿真需要“输入”什么，可以“输出”什么。什么参数是可以直接得到的，什么参数是需要后处理运算的。 E Izy  
;5bd<N  
参考： ?' .AeoE-  
CST文档《CST STUDIO SUITE - Getting Started》 R`cP%7K  
CST文档《CST MICROWAVE STUDIO - Work Flow and Solver Overview》 _yv#v_Z  
CST MWS帮助文件《Background Properties》、《Boundary Condition - Boundaries》、《Field Source Overview》 xy[#LX)RW  
CST White Paper《Boundaries and Symmetries for EM simulations》 /3,Lp-kp