CST哪些設(shè)置對(duì)仿真時(shí)間有著直接影響

來(lái)源：edatop 更新時(shí)間：2024-07-09 閱讀：

CST對(duì)機(jī)器的要求，或者說(shuō)仿真時(shí)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(shí)域求解器窗口中設(shè)置。一般沒(méi)特殊要求都是-30dB，精度越高仿真時(shí)間越長(zhǎng)

2、網(wǎng)格數(shù)量 - 理論上1000萬(wàn)個(gè)網(wǎng)格占用1GB內(nèi)存，仿真時(shí)間3小時(shí)，當(dāng)然是理論值，實(shí)際要多得多

3、網(wǎng)格最小步長(zhǎng) - 主要通過(guò)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(guò)Mesh line ratio limit來(lái)強(qiáng)行指定其與最大網(wǎng)格步長(zhǎng)的比例。當(dāng)然，其值越大越可以節(jié)約仿真時(shí)間

4、激勵(lì)信號(hào)時(shí)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(diǎn)開(kāi)始，則此為一個(gè)高斯脈沖；如果為從非0頻點(diǎn)仿起，則此為一個(gè)有一定振蕩的時(shí)域信號(hào)，其變化規(guī)則為對(duì)應(yīng)激勵(lì)信號(hào)的時(shí)域信號(hào)的傅立葉變換的頻譜圖的90%的能量都集中在對(duì)應(yīng)設(shè)定的頻帶范圍內(nèi)。沒(méi)特殊情況下也不用改，但也很重要，一個(gè)自定義的EMP激勵(lì)信號(hào)持續(xù)100多ns的也夠你受得

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

6、監(jiān)視場(chǎng)的的個(gè)數(shù)等 - 2D result里的那些場(chǎng)型圖，屬于額外附加時(shí)間，不會(huì)很多。

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

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

設(shè)置合適的對(duì)稱(chēng)條件可以大幅降低計(jì)算時(shí)間～～

這個(gè)很厲害
在精度要求很高的時(shí)候該這個(gè)很有用
先要把Accuracy設(shè)為no check
之前有發(fā)現(xiàn)有時(shí)候算出來(lái)的S參數(shù)有大于1，就是因?yàn)榫炔粔?
要保證激勵(lì)信號(hào)在仿真時(shí)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(gè)吧
當(dāng)然仿真時(shí)間要長(zhǎng)很多

總結(jié)的很好，請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋一下Lower mesh limit(電小尺寸)是如何計(jì)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(jì)的，我也不必多說(shuō)。
其次，Lower mesh limit意思是結(jié)構(gòu)線度上的最小網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)——我用矩形得出的結(jié)論是Lower mesh limit * 模型最小邊長(zhǎng) / 80 = 網(wǎng)格的最小步長(zhǎng)。有興趣你可以驗(yàn)證一下，看看對(duì)不對(duì)。
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(méi)定量。

我試了下，這個(gè)公式似乎只有在Lower mesh limit =10的時(shí)候是成立
而且網(wǎng)格最小步長(zhǎng)和網(wǎng)格密度的三個(gè)控制項(xiàng)都有關(guān)，公式應(yīng)該不不會(huì)這么簡(jiǎn)單吧。
不過(guò)樓主能試出這個(gè)公式來(lái) 佩服

100* 模型最小邊長(zhǎng) / （Lower mesh limit *80） = 網(wǎng)格的最小步長(zhǎng)
這個(gè)公式在Lower mesh limit =10和15的時(shí)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(gè)。感謝karcsija的分享！我也說(shuō)說(shuō)我對(duì)這些參數(shù)的看法。（有些名詞如果我實(shí)在想不到一個(gè)合適的中文稱(chēng)謂我就直接用英文了，各位見(jiàn)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(lái)講，solver要一直計(jì)算到仿真區(qū)域內(nèi)的能量耗散為零之后才結(jié)束。但實(shí)際上，由于網(wǎng)格劃分的有限性，系統(tǒng)內(nèi)總會(huì)存在一定的能量，這個(gè)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(gè)參數(shù)決定了slover什么時(shí)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(duì)于非諧振模型，Accuracy參數(shù)的高低對(duì)仿真結(jié)果的影響不大，因?yàn)槟芰恳越蹙€性的速率在耗散。而對(duì)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(zhǎng)的時(shí)間才能耗散掉，因此一個(gè)比較精確的Accuracy（比如-50dB）會(huì)顯著延長(zhǎng)仿真的時(shí)間。

2. Mesh and Minimum Mesh Step （建議閱讀Help文檔：《Mesh Generation Overview》）
總體來(lái)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(shí)間也就越長(zhǎng)。這其中Minimum Mesh Step是對(duì)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(guò)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(zhǎng)是多少。我在做仿真的時(shí)候，我的理想最小值是0.1，心里極限值是0.05，不會(huì)再比這個(gè)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(gè)參數(shù)的內(nèi)容實(shí)際上在這里都包括了。這里主要講Transient Solver Performance，它主要由兩個(gè)參數(shù)來(lái)影響：”時(shí)域步長(zhǎng)（Time Step Width）“和”激勵(lì)時(shí)間“。時(shí)域步長(zhǎng)由上面所講的Minimum Mesh Step來(lái)決定，Min. Mesh Step越小，Time Step Width就越長(zhǎng)，所以要避免過(guò)小的Min. Mesh Step。
而”激勵(lì)時(shí)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(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間。對(duì)于諧振模型，上面所講的Accuracy參數(shù)決定了”下降時(shí)間“的長(zhǎng)短！Accuracy越精確，高斯信號(hào)下降到噪聲級(jí)別所花的時(shí)間就越長(zhǎng)。
而對(duì)于非諧振模型，可以通過(guò)設(shè)置縮短高斯信號(hào)的上升時(shí)間來(lái)有效得縮短仿真時(shí)間。這部分理論可以參考另一片精華帖：《CST中時(shí)域求解器的頻率設(shè)置與時(shí)—頻域變換引起的計(jì)算誤差問(wèn)題》（）。仿真頻段越窄，激勵(lì)上升時(shí)間就越長(zhǎng)；仿真頻段越寬，激勵(lì)上升時(shí)間越短。所以，無(wú)論是諧振模型還是非諧振模型，其實(shí)都應(yīng)該避免過(guò)窄的仿真頻段。另外，對(duì)于沒(méi)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(lì)的上升時(shí)間再縮短一半！

4. Field Monitor
CST Help里面確實(shí)提到了這一點(diǎn)，如果沒(méi)有必要的話，就不要添加過(guò)多的Monitor。不過(guò)我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)倒是沒(méi)有覺(jué)得這些monitor對(duì)仿真時(shí)間有明顯的影響，solver time幾乎沒(méi)有區(qū)別。（個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，僅供參考）

5. S Parameter
關(guān)于S參數(shù)的個(gè)數(shù)，我目前沒(méi)有觀察到什么影響。（個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，僅供參考）