CST微波工作室邊界條件和背景材料
概述：
為什么要設(shè)置邊界條件？
①對于使用計算機來進行電磁計算或者電磁仿真分析，都是只能處理有限空間內(nèi)的電磁問題
②在CST微波工作室中，就是通過設(shè)置適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件，來實現(xiàn)把電磁問題設(shè)定于有限的空間內(nèi)
背景的概念
所謂背景是指用戶創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)模型區(qū)域以外的空間
內(nèi)容：
背景材料的設(shè)置
邊界條件的類型、定義和相關(guān)設(shè)置操作

一、背景材料的設(shè)置
背景材料
所謂背景是指用戶創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)模型區(qū)域以外的空間
背景材料就是指用戶所創(chuàng)建模型的外側(cè)的填充材質(zhì)
背景材料的設(shè)置
Modeling>Materials>Background
常用的材質(zhì)：PEC（理想導(dǎo)體）、Normal（真空/空氣）、Anisotropic（各向異性材料材質(zhì)）、Lossy metal（有耗導(dǎo)體材質(zhì)） 對微波器件的仿真分析來說一般采用PEC、Lossy metal，對于天線、RCS這類輻射或者散射問題的分析通常采用Normal

Surrounding space 背景材料與用戶所創(chuàng)建的模型之間的間距，默認(rèn)都為0，意味著背景材料直接覆蓋在用戶所創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)模型的外側(cè)。

二、邊界條件的設(shè)置和類型
邊界條件的設(shè)置
Simulation>Setting>Boundaries
邊界條件的類型
Electric
Magnetic
Open(PML)
Open(add space)
Periodic
Conducting wall
Unit Cell
Symmetry Planes

Electric-----電邊界
等效于理想導(dǎo)體（PEC），電場垂直于邊界表面
當(dāng)背景材料設(shè)置為理想導(dǎo)體時，自動設(shè)置為電邊界

Conducting wall --------有耗導(dǎo)體邊界
良導(dǎo)體/非理想導(dǎo)體邊界條件，等效于有耗導(dǎo)體，電場垂直于邊界表面
當(dāng)背景材料設(shè)置為有耗導(dǎo)體（Lossy metal），自動設(shè)置為有耗導(dǎo)體邊界

Magnetic-------磁邊界
邊界條件上的電場方向與表面相切，磁場與表面垂直
真實世界中不存在理想磁邊界，它只是理論上的約束條件

Open—開放邊界
相當(dāng)于理想匹配層（PML），電磁波幾乎無反射通過邊界
可用于等效于自由空間的情況

Open（Add Space）
與Open邊界條件相同，邊界表面設(shè)置與模型有一定的距離，主要是用于遠區(qū)場的計算
用于天線RCS等輻射/散射問題的仿真分析

Periodic-----周期邊界條件
用于陣列天線、FSS等周期性結(jié)構(gòu)的仿真分析
成對出現(xiàn)，需要設(shè)置相位差

Unit Cell
類似于周期邊界條件，用于周期性結(jié)構(gòu)的仿真分析
只能用于通用頻域求解器
如果與Unit Cell 邊界相鄰的邊界表面是Open邊界條件，則采用Floquet模式實現(xiàn)開放邊界

Symmetry Planes----對稱面/對稱邊界條件
應(yīng)用對稱邊界可以在構(gòu)造結(jié)構(gòu)時僅構(gòu)造一部分，減小結(jié)構(gòu)的尺寸和設(shè)計復(fù)雜性，縮短計算時間
有電璧對稱面（electric）、磁壁對稱面（magnetic）兩種類型
如果電場垂直于對稱面且對稱，選擇電璧對稱面
如果磁場垂直于對稱面且對稱，選擇磁壁對稱面

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的CST微波工作室边界条件和背景材料的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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