6.6 网格收敛性分析

6.6.1 自适应网格加密

Adaptive Mesh Refinement：自适应网格(在各求解器中进行设置)，加密Mesh，分析结果的收敛性，当结果收敛时加密终止。其设置很容易理解，但是由于没有时间因素，而时间一般和步长成三次方关系，故结果很容易算死，而且中间结果也没有保存，故不推荐该方式。

6.6.2 宏扫描方式：

推荐Macros?Wizard?Parameter and Mesh Study进行研究。其中间结果都会保存在：Wizard / Compare multiple runs中 且可以方便的看见Lines per wave length的上限，避免跑死。

第7章 边界条件及背景材料

7.1 背景材料

背景材料填充计算域所有未定义材料的区域。

设置背景材料时，注意看根据实际仿真特性，是否需要设定一定的空间。一般利用启用静电和静磁求解器时，经常需要空出一定的空间，否则求解不精确。 背景材料选择PEC时，静磁求解器无法很好的运转。

7.2 边界条件

7.2.1 边界条件基本原则：

根据实际情况进行设置，电边界一般可等效为PEC，磁边界可等效为磁导率无穷大的物体。

7.2.2 善用对称性简化计算

electric：（电壁）电场垂直于对称面。 magnetic：（磁壁）磁场垂直于对称面。

Normal：仅在电磁工作室中，电场(调用静电求解器)或磁场(调用静磁求解器)垂直于

对称面。

Tangential：仅在电磁工作室中，电场(调用静电求解器)或磁场(调用静磁求解器)平

行于对称面。

open：开放边界，近似于壁处于无穷远处。

open(add space)：开放边界加距离，用于原场计算。天线计算推荐使用。

Periodic: 仅在微波工作室中，周期边界，设置相差或近似相速度的物理量。考察色

散结构很有用。

Conducting wall: 仅在微波工作室中，导体墙，可等效为真实的金属壁，仿真趋肤效

应

Unit cell：仅在微波工作室中，单位腔，近似于单腔延展，沿两个方向对单位进行复

制。

7.2.3 电磁求解器边界设置：

i. ii. iii. iv.

Electric(电边界)一般可等效为PEC，magnetic(磁边界)可等效为磁导率无穷大的物体

open选用open计算成本较大，如果考虑的是计算域中心位置的电磁场问题，尽量选用电边界或磁边界。

在静电求解器中不必虑磁场，选择边界一般选择电壁或normal(电场垂直于表面)，磁壁或tangential(电场平行于表面)。

在静磁求解器中不必虑电场，选择边界一般选择磁壁或normal(磁场垂直于表面)，电壁或tangential(磁场平行于表面)。

7.2.4 微波工作室求解器边界设置：

i. ii. iii. iv.

electric or magnetic:电边界和磁边界同上

open:选用open计算成本较大，波通过该表面没有任何反射的情况，计算成本较大，注意本征模求解器不能使用open边界 对于天线，一般选择Open (add space):

周期边界:必须输入固定相差或相角，一般多用于本征模求解器，对于时域

v. vi. vii.

求解器，一般不使用该边界，对于频域求解器，可以定义相角使相移随尺寸增加成正比，定义theta与x相比，phi与y相比的相移为比这样波速就为定值，相差随计算域的增加而自动调整，Theta和phi不能定义到z方向，但定义该边界，频域计算会产生Floquet模式！！特性未知 电衰减材料边界：边界为电衰减材料，可输入电导率

单腔延展： 双向扩展，天线阵列时使用，可通过定义横向，纵向，间距斜向扩展

对称性：如果有对称面穿过离散端口，电壁必须垂直端口线，磁壁必须平行端口线

7.2.5 粒子工作室求解器边界条件：

7.2.5.1 边界条件设置：

由于粒子工作室首先调用静电求解器，静磁求解器，本征模求解器，故首先应按照上边的原则进行设置。

7.2.5.2 对称性设置：

i. 注意，如果有粒子监视器，则对称面绝不能穿过该表面。 ii. 如果要记录空间电流密度，则不能设置对称面。 iii. 对于CST2009,推荐采用场导入方式，这样边界条件的设置简单些。

第8章 求解器求解

8.1 微波工作室求解器

8.1.1 本征模求解器设置

8.1.1.1 算法选择：

i. AKS算法：如果要算10个模式，尽量将模式数提高到10*1.3，因为

算法后几个模式一般不准确，所有模式同时算出来，算法较快，便于扫描各个模式。 ii. JDM算法：一个一个模式单独算，因此当模式较多时计算较慢，如

果材料包含电磁衰减材料，且其特性与频率无关，自动产生品质因数。

iii. 在无损耗的仿真中，可在后处理模板中通过计算结果，用微扰法计算

品质因数。两种方法均可

8.1.1.2 特殊设置与技巧

注意本征模求解器只能使用电边界，磁边界以及周期边界。

Q-factor calculation:

Calculate external Q-factor:在计算过程中自动外部品质因数 Use perturbation method:用微扰法计算，用微扰法自动计算