CST哪些設(shè)置對仿真時間有著直接影響

來源：edatop 更新時間：2024-07-09 閱讀：

CST對機(jī)器的要求，或者說仿真時間影響主要由以下設(shè)置參量決定：

1、精度要求（-30dB or -60dB等） - 在時域求解器窗口中設(shè)置。一般沒特殊要求都是-30dB，精度越高仿真時間越長

2、網(wǎng)格數(shù)量 - 理論上1000萬個網(wǎng)格占用1GB內(nèi)存，仿真時間3小時，當(dāng)然是理論值，實際要多得多

3、網(wǎng)格最小步長 - 主要通過Fixpoint、Lines per wavelength(電大尺寸)、Lower mesh limit(電小尺寸)的變化而變化，還可以通過Mesh line ratio limit來強(qiáng)行指定其與最大網(wǎng)格步長的比例。當(dāng)然，其值越大越可以節(jié)約仿真時間

4、激勵信號時間 - 主要根據(jù)頻率的范圍而變化，如果仿真最低頻率是從0頻點開始，則此為一個高斯脈沖；如果為從非0頻點仿起，則此為一個有一定振蕩的時域信號，其變化規(guī)則為對應(yīng)激勵信號的時域信號的傅立葉變換的頻譜圖的90%的能量都集中在對應(yīng)設(shè)定的頻帶范圍內(nèi)。沒特殊情況下也不用改，但也很重要，一個自定義的EMP激勵信號持續(xù)100多ns的也夠你受得

5、需要計算的S參量個數(shù) - 其個數(shù)與仿真時間應(yīng)該是成正比的吧（還不是很確定）

6、監(jiān)視場的的個數(shù)等 - 2D result里的那些場型圖，屬于額外附加時間，不會很多。

此為我一個作為仿真新人總結(jié)的一些經(jīng)驗，拿來和大家共享，如果有錯誤請大家積極批評，補(bǔ)充和指教啊！

好像在solver設(shè)置里面還有一個選項是設(shè)置仿真最大時間為激勵脈沖的多少倍，默認(rèn)設(shè)置是20倍，但一般都不用那么長這個可以改

設(shè)置合適的對稱條件可以大幅降低計算時間～～

這個很厲害
在精度要求很高的時候該這個很有用
先要把Accuracy設(shè)為no check
之前有發(fā)現(xiàn)有時候算出來的S參數(shù)有大于1，就是因為精度不夠
要保證激勵信號在仿真時間內(nèi)衰減為0
如果改變Accuracy仍然不能達(dá)到需要
就改變這個吧
當(dāng)然仿真時間要長很多

總結(jié)的很好，請詳細(xì)解釋一下Lower mesh limit(電小尺寸)是如何計算和設(shè)置的，謝謝！

首先，相信你也知道，Lower mesh limit是用于電小尺寸設(shè)計的，我也不必多說。
其次，Lower mesh limit意思是結(jié)構(gòu)線度上的最小網(wǎng)格點數(shù)——我用矩形得出的結(jié)論是Lower mesh limit * 模型最小邊長 / 80 = 網(wǎng)格的最小步長。有興趣你可以驗證一下，看看對不對。
最后，你不放心的話可以直接到幫助里去看一下，只不多都是英文的，而且只有定性的而沒定量。

我試了下，這個公式似乎只有在Lower mesh limit =10的時候是成立
而且網(wǎng)格最小步長和網(wǎng)格密度的三個控制項都有關(guān)，公式應(yīng)該不不會這么簡單吧。
不過樓主能試出這個公式來佩服

100* 模型最小邊長 / （Lower mesh limit *80） = 網(wǎng)格的最小步長
這個公式在Lower mesh limit =10和15的時候好像是成立的

謝謝ssffss你幫我把推導(dǎo)檢查得更加嚴(yán)謹(jǐn)啊！

翻看以前的帖子，就看到了這個。感謝karcsija的分享！我也說說我對這些參數(shù)的看法。（有些名詞如果我實在想不到一個合適的中文稱謂我就直接用英文了，各位見諒……-_-|||）

1. Accuracy
這部分原理可以參考另一篇精華帖：《[error&warning]--steady state energy criterion》。（）

從仿真的原理來講，solver要一直計算到仿真區(qū)域內(nèi)的能量耗散為零之后才結(jié)束。但實際上，由于網(wǎng)格劃分的有限性，系統(tǒng)內(nèi)總會存在一定的能量，這個殘存的能量就好像通信系統(tǒng)內(nèi)的背景噪聲一樣，因此叫做numerical noise，Accuracy這個參數(shù)決定了slover什么時候?qū)埩粼诜抡鎱^(qū)域內(nèi)的能量判定為numerical noise。（建議參看Help文檔：《Signals in Time Domain Simulations》）

對于非諧振模型，Accuracy參數(shù)的高低對仿真結(jié)果的影響不大，因為能量以近乎線性的速率在耗散。而對于強(qiáng)諧振模型，由于諧振的存在，系統(tǒng)內(nèi)的能量要花很長的時間才能耗散掉，因此一個比較精確的Accuracy（比如-50dB）會顯著延長仿真的時間。

2. Mesh and Minimum Mesh Step （建議閱讀Help文檔：《Mesh Generation Overview》）
總體來講，網(wǎng)格數(shù)越多，網(wǎng)格尺寸越小，仿真結(jié)果就越準(zhǔn)確，但是很明顯，仿真的時間也就越長。這其中Minimum Mesh Step是對仿真速度影響最大的參數(shù)，CST Help文檔里也反復(fù)提醒不要設(shè)置過小的數(shù)值：”It is obvious from the explanations above that the Mesh line ratio limit parameter has to be adjusted carefully. Too small settings of this parameter prevent the mesh from resolving small details. On the other hand, specifying very large values may result in very small mesh steps significantly affecting the performance of the simulation.“。因此，在設(shè)置好網(wǎng)格參數(shù)，尤其是是設(shè)置了local mesh properties之后，最好回到global mesh properties里面再看一看目前模型的最小網(wǎng)格步長是多少。我在做仿真的時候，我的理想最小值是0.1，心里極限值是0.05，不會再比這個數(shù)值更小了。（即使用工作站，我也等不起）

3. Solver Performance （強(qiáng)烈建議參看Help文檔：《Transient Solver Performance Improvements》）
前兩個參數(shù)的內(nèi)容實際上在這里都包括了。這里主要講Transient Solver Performance，它主要由兩個參數(shù)來影響：”時域步長（Time Step Width）“和”激勵時間“。時域步長由上面所講的Minimum Mesh Step來決定，Min. Mesh Step越小，Time Step Width就越長，所以要避免過小的Min. Mesh Step。
而”激勵時間“是由兩方面影響的：”duration of the excitation pulse“和”duration of the transient process“，就是高斯信號的上升時間和下降時間。對于諧振模型，上面所講的Accuracy參數(shù)決定了”下降時間“的長短！Accuracy越精確，高斯信號下降到噪聲級別所花的時間就越長。
而對于非諧振模型，可以通過設(shè)置縮短高斯信號的上升時間來有效得縮短仿真時間。這部分理論可以參考另一片精華帖：《CST中時域求解器的頻率設(shè)置與時—頻域變換引起的計算誤差問題》（）。仿真頻段越窄，激勵上升時間就越長；仿真頻段越寬，激勵上升時間越短。所以，無論是諧振模型還是非諧振模型，其實都應(yīng)該避免過窄的仿真頻段。另外，對于沒有截止頻率（cut-off frequency）的模型，仿真頻段里加上0頻（直流）可以將高斯激勵的上升時間再縮短一半！

4. Field Monitor
CST Help里面確實提到了這一點，如果沒有必要的話，就不要添加過多的Monitor。不過我個人的經(jīng)驗倒是沒有覺得這些monitor對仿真時間有明顯的影響，solver time幾乎沒有區(qū)別。（個人經(jīng)驗，僅供參考）

5. S Parameter
關(guān)于S參數(shù)的個數(shù)，我目前沒有觀察到什么影響。（個人經(jīng)驗，僅供參考）