CST 熱-光調制器仿真實例（2）- 溫控材料，時域多物理耦合
本案例是簡化的一段光頻傳輸線，核心材料硅的介電常數隨溫度而變化，通過改變其溫度，比如用外界的線圈或熱電阻控制，隨時改變其介電常數，從而使S21在工作頻率的相位發生改變，達到相位調制的目的。
這里我們讓熱源功率在時域的波形為方形，方便演示。開1微秒，再關2微秒：
硅材料的溫度變化曲線為線性，溫度越高，介電越高：
這樣可以預計其S21在工作頻率的相位波形大致如圖：
下面我們來看如何進行這種溫控的時域仿真。
想法是這樣，比如3微秒中，我們采樣51個，這樣每個時間點間隔0.0588微秒，在每個時間點，我們計算一下該時刻的材料溫度，然后電磁仿真中，用該溫度下的介電常數，算出相位，重復51次。所以這里難點有幾個：
1）如何設置時域熱仿真Tht，使每個時間點的起始溫度，自動設置為上一個時間點計算的結束溫度。
2）如何設置電磁仿真，讀取每個時間點熱仿真計算出來的溫度，用于新的S21計算，尤其是第一個時間點。
3） 如何將每個時間點的S21相位結果保存，串聯成最終的時域結果曲線；還要將每個時間點的溫度結果保存，串聯成溫度變化曲線。
這樣和以往的電磁和熱耦合仿真不同，以往常見的電磁與多物理耦合方法是先計算電磁損耗，然后將其作為熱源看溫度升高，而本案例是先計算溫度，然后使其控制電磁仿真。
模型很簡單，硅和二氧化硅，其中硅是溫度變化材料。
生成兩個子項目，用sequence任務將熱和電磁兩個任務loop起來：
先看熱仿真：
熱仿真中定義時域信號，熱源，溫度點監視器，和時域溫度場：
溫度點監視器是為了獲取溫度曲線，我們就拿中心點。時域溫度場則需要對應我們的時間采樣點，這個是給電磁仿真中溫變材料要用的溫度場。
Tht求解器中，仿真時間為一個時間采樣。TMax是3微秒，NTimeSteps是51。這里一定要選中store result data in cache保存數據，并且Start temperature中，設置起始溫度要讀取上一個時間點數據。該方法只適用于sequence任務。
這里手動仿真第一個時間點，方便我們定義后處理和設置電磁仿真。添加一個后處理，提取點監視器的溫度（比如傳輸線中心）。
由于每個時間點該結構都會被覆蓋，所以在sequence任務中，我們需要后處理，就是上面截圖中的record results。這個后處理叫0D數據寫成1D數據，正適合我們這種每個時間點串聯結果用。
再看電磁仿真：
將溫度場作為場源導入。
然后高級的操作來了，用計算器計算：
AddToHistory("Set Special Thermal Material Property","Solver.ConsiderThermal Material(""always"")")
這樣可以將其添加到歷史樹，其作用是從第一個時間點開始，我們就讓電磁仿真使用溫度場。
仿第一個時間點后，需要后處理將S21相位unwrap，然后提取工作頻率的相位：
最后，sequence任務中，串聯每個時間點的相位：
最后啟動sequence仿真
結束之后，獲得兩條曲線，一個是監視點的溫度隨時間變化，另一個是S21相位隨時間變化。
小結
本案例是很經典的溫控材料電磁仿真案例，不限于光頻，流程主要在于以下幾個高級用法：
1. 如何設置時域熱仿真THt，使每個時間點的起始溫度，自動設置為上一個時間點計算的結束溫度。
2. 如何設置電磁仿真，隨時讀取每個時間點熱仿真計算出來的溫度。
3. 如何將每個時間點的S21相位結果保存，串聯成最終的時域結果曲線；還有將每個時間點的溫度結果保存，串聯成溫度變化曲線。
本案例也展示了兩個絕大多數CST用戶都會忽略的兩個功能，一個是sequence任務的作用，本案例必須用sequence任務；另一個是CST自帶計算器，可以用來運行簡單的VBA。
