CST2022混合求解器的場路聯(lián)合仿真實例
CST 2022版中一個新功能可以將混合求解任務(wù)作為一個block放在電路中，使混合求解的S參數(shù)結(jié)果可用于電路仿真，該功能對于除“transient co-simulation”之外的電路任務(wù)都是可用的。這期我們會介紹基于該功能的“混合求解任務(wù)的場路聯(lián)合仿真”整個流程。
一、創(chuàng)建雙向混合求解任務(wù)
1.天線仿真
1.1首先選擇一個合適的模板
仿真雷達天線
1.2 仿真結(jié)果如下
S參數(shù)結(jié)果
表面電流
遠場方向圖
2.創(chuàng)建雙向混合求解任務(wù)
2.1創(chuàng)建platform（目標物）
在目標物2米處設(shè)置錨點
2.2 將source（天線）安裝到platform指定的位置上
把設(shè)計好的天線文件XXX.cst拖拽到schematic界面中，可以在導航樹的blocks文件夾中看到兩個block，即一個天線和一個目標物。
選擇assembly—assembly modeling，通過平移或者對齊錨點來調(diào)整天線與目標物之間的位置
其中absolute transform中可以設(shè)置參數(shù)，該參數(shù)可以用于參數(shù)掃描，用來仿真source（天線）在平臺中位置變化的情況。
確定好位置后，關(guān)閉assembly選項卡
2.3創(chuàng)建hybrid solver task
點擊simulation project---hybrid solver task---Bi-directional，創(chuàng)建雙向混合求解任務(wù)。
這時，界面上會給出提示，首先要為仿真工程定義一個平臺（platform）。
操作方法：
a. 在左側(cè)導航樹（Navigation Tree）的Blocks文件夾中選擇一個block作為平臺，當然也可以直接點擊界面中的圖標。
b.點擊3D Model 圖標，點擊create simulation project
c. 彈出“create new simulation project”對話框，可以給platform命名，修改其工程模板，選擇適合platform仿真的求解器，如integral equation（I solver）或者Asymptotic（A solver）。點擊OK，關(guān)閉對話框。
接下來，界面上又會給出提示，要為仿真工程定義source1。
操作方法與創(chuàng)建platform相同：
a. 選擇作為source1的block。
b.點擊3D Model 圖標，點擊create simulation project
c. 彈出“create new simulation project”對話框，可以給source命名，修改其工程模板，選擇適合platform仿真的求解器，如frequency domain（F solver）或者time domain（T solver）。點擊OK，關(guān)閉對話框。
這時，界面上又會給出提示，要為仿真工程定義source2。如果存在多個source，則可以繼續(xù)定義source2，操作過程相同。當全部的source定義好以后，點擊close simulation project mode.
這時會自動創(chuàng)建并打開platform 工程和所有source的工程，同時彈出“coupling settings”對話框，用來定義耦合類型（coupling type）和頻率范圍（frequency range），以及在雙向耦合混合仿真過程中的仿真頻點（freq.samples）。當然以上幾個對話框中的設(shè)置后面也可以修改。
這時一個雙向混合求解任務(wù)就創(chuàng)建完成了。在左側(cè)的導航樹中tasks文件夾中出現(xiàn)了一個HS1，代表該雙向混合求解任務(wù)。
在task parameter list（HS1）中可以看到剛剛做的一些設(shè)置。在這里可以修改。
其中在global iterative solver中
---maximal number of iterations：最大迭代次數(shù)
---target residual：目標殘差
在domain interfaces中
Distance to source structure：定義了source domain的大小，即source domain的交換面與source結(jié)構(gòu)之間的距離
和重疊大小定義了源域和平臺域之間的耦合區(qū)域。它們以中心頻率波長的倍數(shù)輸入
Overlap size：定義了距離source domain與platform domain之間的耦合區(qū)域。即耦合區(qū)域交換面與source domain交換面之間的距離。
兩個交換面之間被定義為field exchange region（場交換區(qū)域），參考下圖所示。
確認以上參數(shù)都設(shè)置好以后，就可以點擊update進行雙向混合求解的仿真了。
二、雙向混合求解任務(wù)的場路聯(lián)合仿真
如果想要得到雙向混合求解條件下的天線隔離度仿真，或者為source定義自定義的端口輸入，或者想對source的端口做電路匹配，可以創(chuàng)建一個S parameter task或者transient task進行場路聯(lián)合仿真。
首先添加一個simulation project reference block，同時在simulation task要選擇HS1。
此時simulation project reference block變成了HS的圖標，同時會出現(xiàn)類似[Source1]1的pin，用來表示3D模型中source中的端口位置。同時可以連接對端口添加external port或者element做端口匹配。
此時可以添加transient task，并為source定義信號。當然也可以創(chuàng)建S parameter task。
對tran1進行update，可以得到電路任意位置或者端口的電壓電流時域頻域波形。
總結(jié)：
Hybrid solver提供了一個非常友好的界面，在同一個工程里導入source，platform。不需要先仿真source（天線），然后提取場源文件，再導入到平臺所在的project中。
hybrid solver task中的Bi-directional（雙向耦合混合求解任務(wù)）能夠考慮到platform對source的影響。簡單理解，就是雙向耦合混合求解可以仿真天線周圍環(huán)境對天線的影響。
2022版新增的simulation project reference block功能，可以實現(xiàn)雙向混合求解的場路聯(lián)合仿真。可以做天線隔離度仿真，可以自定義輸入激勵波形，可以對Hybrid工程進行電路匹配，可以獲得電路上各點的電壓電流波形。
