ADS_CST联合仿真
Matlab和CST联合仿真在研究生实验教学的应用
246DOI:10.16660/ki.1674-098X.2010-5640-9709Matlab和CST联合仿真在研究生实验教学的应用①林铭团1* 卞立安2(1.国防科技大学电子科学学院 湖南长沙 410073;2.长沙理工大学物理与电子科学学院 湖南长沙 410114)摘 要：基于电磁领域相关实验课程的仿真教学需求，提出了多软件协同仿真的教学改革模式，充分发挥各软件的优势，克服了传统实验课仿真方式的单一性和低效率问题。
所提软件协同仿真实验以贴片天线、天线阵列和编码超材料天线为例子，利用Matlab的编程控制优势，调用CST软件进行建模，可实现大规模各向异性天线阵列的自动化建模，有效提升了复杂系统仿真建模时间。
该方法可促进学生在学习中进一步挑战复杂模型的联合仿真，有效节约时间，提升科研效率。
关键词：电磁仿真 软件协同 CST Matlab 实验教学中图分类号：TN820；G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)10(c)-0246-04Teaching Reform of Co-Simulation Based on Matlab and CSTSoftwareLIN Mingtuan 1* BIAN Li'an 2(1.College of Electronic Science, National University of Defense Technology, Changsha, Hunan Province, 410073 China; 2．School of Physical and Electronic Science, Changsha University of Scienceand Technology, Changsha, Hunan Province, 410114 China)Abstract: Based on the simulation teaching demand of electromagnetics related courses, a teaching reform mode of co-simulation of multiple software is proposed, which gives play to the advantages of each software and overcomes the low efficiency problem of the traditional simulation mode that is based on single software. For example, a co-simulation experiment with Matlab and CST software is made to design a patch antenna, antenna array and a coding metamaterial antenna. With the programming ability of Matlab and the modeling function of CST, students can easily design a large-scale anisotropic antenna array with high efficiency. The proposed method can promote students to do more complex simulation efficiently and improve their ability of research.Key Words: Electromagnetics simulation; Co-simulation; CST; Matlab; Experiment teaching①通信作者：林铭团（1989—），男，汉族，福建南安人，博士，讲师，研究方向为电磁场与微波技术。
基于遗传算法高增益单极子天线设计
基于遗传算法高增益单极子天线设计杨涛，朱家梁（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081）收稿日期：2022-04-260引言随着通信系统的发展，天线在无线通信系统中的作用逐渐变得不可或缺，而现代通信中电子对抗和保密通信等相关需求的产生，使得传统窄带天线已经不再能满足天线多频带、宽带和高增益等的需求，同时，移动平台（车载、机载和吊舱）上可供安装天线的位置十分有限，这也对天线的小型化设计提出了新的需求，因此一些小型化的宽带高增益天线逐渐进入人们的视野。
鞭天线由杆状金属柱天线和金属反射面地板构成，其因为横向尺寸很小的特点而被广泛地应用在通信领域，在一些尺寸受限的环境中（如地面电台、飞机、潜艇吊舱和单兵背包）能够很好地发挥其性能。
其中UHF/VHF 频段作为移动通信的重要频段，鞭天线的使用更为广泛，然而这一频段的全向鞭天线一般尺寸较大，不利于在一些有尺寸限制的场景中使用，因此需要对鞭天线做小型化、轻量化设计。
在鞭天线的设计中，宽带、高增益和小型化是相互制约的，小型化的设计限制了天线的尺寸，使得天线无法在低频段获得良好的匹配，天线的增益会受到影响；其次，为了扩展带宽，就需要加入阻抗匹配电路，实现宽带的阻抗匹配[1-3]，RLC 电路的损耗也会一定程度上降低天线的增益，使得小型化和宽带匹配都会和高增益存在诸多矛盾。
因此宽带、高增益和小型化是天线设计中需要综合考量设计的几个方面，需要做到合理分配和综合优化。
天线综合技术是综合上述需求的天线整体设计方法，由于每一种设计方法的适用范围相对有限（例如加粗天线增加带宽的方式会使得天线的横截面增加进而影响天线的轻量化，增加阻性元器件会在改善天线匹配的同时损失天线的增益等）。
因而，使用综合设计的方式能够兼顾天线的小型化、轻量化等需求，同时在增加天线原带宽的基础上尽可能保证增益，在天线的诸多要求中寻求一个合理的平衡，实现天线的最优化设计。
本文通过综合优化的方式，使用遗传算法（GeneticAlgorithm，GA）联合CST和ADS进行天线和匹配电路的综合设计，根据电子对抗的实际需求，设计了一个工作在135~175 MHz，270~300MHz的双频单极子天线，在全频带内天线驻波比小于2.5；通过匹配电路的综合优化，使得原天线的低频带宽从14MHz增加到46Mhz，同时通过遗传算法优化匹配电路的方式，减小了匹配电路中有耗原件的阻值，在驻波比满足要求的情况下尽可能地保证了天线的增益下降最低，使得在最低频率增益仅下降1.91dB，在部分谐振区域增益不变或提高。
电磁仿真CST入门教程
1.1 软件介绍CST公司总部位于德国达姆施塔特市，成立于1992年。
它是一家专业电磁场仿真软件的提供商。
CST软件采用有限积分法（Finite Integration）。
其主要软件产品有：CST微波工作室——三维无源高频电磁场仿真软件包（S参量和天线）CST设计工作室——微波网络（有源及无源）仿真软件平台（微波放大器、混频器、谐波分析等）CST电磁工作室——三维静场及慢变场仿真软件包（电磁铁、变压器、交流接触器等）马飞亚（MAFIA）——通用大型全频段、二维及三维电磁场仿真软件包（包含静电场、准静场、简谐场、本振场、瞬态场、带电粒子与电磁场的自恰相互作用、热动力学场等模块）在此，我们主要讨论“CST微波工作室”，它是一款无源微波器件及天线仿真软件，可以仿真耦合器、滤波器、环流器、隔离器、谐振腔、平面结构、连接器、电磁兼容、IC封装及各类天线和天线阵列，能够给出S参量、天线方向图等结果。
1.2 软件的基本操作1.2.1 软件界面启动软件后，可以看到如下窗口：1.2.2 用户界面介绍1.2.3 基本操作1)．模板的选择CST MWS内建了数种模板，每种模板对特定的器件类型都定义了合适的参数，选用适合自己情况的模板，可以节省设置时间提高效率，对新手特别适用，所有设置在仿真过程中随时都可以进行修改，熟练者亦可不使用模板模板选取方式：1,创建新项目 File—new2,随时选用模板 File—select template2)设置工作平面首先设置工作平面（E dit-working Plane Properties ） 将捕捉间距改为1以下步骤可遵循仿真向导（Help->QuickStart Guide ）依次进行1）设置单位（Solve->Units ）合适的单位可以减少数据输入的工作量模板参数模板类型2）能够创建的基本模型3）改变视角快捷键为：视觉效果的改变：4）几何变换四种变换：5）图形的布尔操作四种布尔操作：例如：这里以“减”来说明具体操作1,两种不同材料的物体2，选择第一个物体（立方体）3点击工具栏上的图标或在主菜单选择Objects->Boolean->Subtract 4，选择第二个物体（圆球）5，回车确定6）选取模型的点、边、面对每种“选取操作”，都必须选择相应的选取工具。
ADS交流仿真及瞬态仿真
ADS 交流仿真及瞬态仿真
一 AC Simulations
线性AC分析仪一个小信号分析仪。对于 此分析仪首先应该找到DC工作点，然后 将非线性器件在工作点附近线性化。小 信号AC仿真应该放在谐波平衡（频谱） 仿真之前执行来产生最终仿真的初始猜 测。
用公式计算
Eqn dB_Gain=20*log(mag(AC.Vout)/mag(AC.Vin))
freq 1.000 kHz 10.00 MHz 20.00 MHz 30.00 MHz 40.00 MHz 50.00 MHz 60.00 MHz 70.00 MHz 80.00 MHz 90.00 MHz 100.0 MHz AC1.Gain_dB -10.214 -9.743 -9.734 -9.732 -9.731 -9.730 -9.729 -9.728 -9.727 -9.725 -9.724 dB_Gain -10.214 -9.743 -9.734 -9.732 -9.731 -9.730 -9.729 -9.728 -9.727 -9.725 -9.724
3查看各节点的直流电压和电流
1）运行仿真器 2）显示各个节点的电压电流值
4查看器件参数
5调谐参数
6计算增益
freq 1.000 kHz 10.00 MHz 20.00 MHz 30.00 MHz 40.00 MHz 50.00 MHz 60.00 MHz 70.00 MHz 80.00 MHz 90.00 MHz 100.0 MHz AC1.Gain_dB -10.214 -9.743 -9.734 -9.732 -9.731 -9.730 -9.729 -9.728 -9.727 -9.725 -9.724
ads通信仿真课程设计
ads通信仿真课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习ads通信仿真，使学生掌握通信原理的基本知识和仿真方法，提高学生在通信领域的实际操作能力。
知识目标：使学生了解通信系统的基本原理，掌握ads通信仿真的基本方法和技巧。
技能目标：使学生能够熟练使用ads软件进行通信仿真，提高学生的实际操作能力。
情感态度价值观目标：培养学生对通信技术的兴趣和热情，提高学生在通信领域的创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括ads通信仿真软件的使用、通信原理的基本知识以及通信仿真的实际应用。
首先，将教授ads通信仿真软件的基本使用方法，包括仿真环境的搭建、参数设置、仿真结果的分析和解释等。
其次，将讲解通信原理的基本知识，包括通信系统的模型、调制解调技术、信道模型等。
最后，将通过实际案例使学生了解通信仿真在实际应用中的重要性，提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，将采用讲授法，为学生讲解通信原理的基本知识和ads通信仿真的基本方法。
其次，将采用讨论法，学生进行小组讨论，分享学习心得和实际操作经验。
同时，将采用案例分析法，通过实际案例使学生了解通信仿真在实际应用中的重要性。
最后，将采用实验法，学生进行实际操作，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：教材：《通信原理》参考书：《ads通信仿真教程》多媒体资料：通信原理的动画演示、ads通信仿真的操作视频等。
实验设备：计算机、ads通信仿真软件等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式相结合的方法。
平时表现将占总分的一定比例，包括学生的课堂参与度、提问回答等。
作业将占总分的一定比例，包括课后练习、实验报告等。
考试将占总分的一定比例，包括期中考试和期末考试。
最后，将根据学生的综合表现，给予客观、公正的评价。
CST仿真FSS详细步骤
CST仿真FSS详细步骤1.设计FSS的结构：确定FSS的材料、尺寸和形状。
根据需要的频率选择特性，选择合适的介质常数和介质厚度。
然后，在CST软件中创建新的电磁场模型。
2.确定工作频率范围：确定FSS需要工作的频率范围。
根据这个频率范围选择一个适当的频率步长，这将会在后续的仿真中使用到。
3.创建基本单元单元：将单元格的尺寸设置为工作频率的一半。
然后，在CST软件中创建一个新的结构，进行基本单元单元的布局。
可以使用基本几何形状，如方形、圆形等。
根据需求，可以在基本单元单元中添加细微的调整和微调。
4.定义边界条件：使用波导端口或离散端口定义边界条件。
根据CST软件的版本，选择适当的方法。
为了更好地控制射频传输效率和能量流动，可以对单元进行调整。
5.运行频率域仿真：在CST软件中设置频率范围并运行频率域仿真。
CST将计算相应频率下的散射参数，并提供图表和图像显示。
6.优化FSS性能：根据仿真结果，对FSS的结构进行调整和优化。
可以修改单元的尺寸、形状和布局，以获得所需的传输/反射系数。
7.进行时域仿真：完成频率域仿真后，可以选择进行时域仿真，以确定FSS在不同时间步骤中的行为。
时域仿真可以提供更详细的传输和反射特性。
8.分析结果：根据时域仿真结果，分析FSS的频率选择特性和波传输效果。
根据需要，可以通过调整FSS的结构进一步优化性能。
9.导出结果：根据模型的需求，导出结果数据。
可以导出图表、图像和参数数据。
10.进行实验验证：根据仿真结果设计和制作实际的FSS样品，并进行实验验证。
根据实际测量数据，对FSS进行进一步优化和调整。
以上是CST仿真FSS的详细步骤，通过反复优化和调整，可以设计出满足特定频率选择特性的FSS结构。
ADS、HFSS、CST 优缺点和应用范围详细教程
ADS、HFSS、CST 优缺点和应用范围详细教程
一、HFSS 与ADS 比较：
1、ADS 主要用来仿真电路（比如：微波射频电路、RFIC、通信电路），HFSS 主要用来仿真器件（比如：滤波器、天线等等）；
1、先说大的方向，如果你做电路，建议ADS。
如果天线、微波无源器件等建议HFSS 或CST。
2、从仿真结果来看，HFSS 是计算电硫场结果一般是可靠的，ADS 是计算电路或者两维半电磁场可以参考。
3、从电磁场性质来看，ADS 不能仿三维电磁场，适用于微波高速电路的设计，对于这种平面电路的电磁场仿真一般都是2.5 维的，HFSS 适用于三维电磁场分析；
4、从微波器件有源无源性来说，HFSS 不能仿有源器件，但是ADS 可以仿真有源器件；。
电磁仿真CST入门教程
电磁仿真CST入门教程电磁仿真CST入门教程1.1软件介绍CST公司总部位于德国达姆施塔特市，成立于1992年。
它是一家专业电磁场仿真软件的提供商。
CST软件采用有限积分法（Finite Integration）。
其主要软件产品有：CST微波工作室——三维无源高频电磁场仿真软件包（S参量和天线）CST设计工作室——微波网络（有源及无源）仿真软件平台（微波放大器、混频器、谐波分析等）CST电磁工作室——三维静场及慢变场仿真软件包（电磁铁、变压器、交流接触器等）马飞亚（MAFIA）——通用大型全频段、二维及三维电磁场仿真软件包（包含静电场、准静场、简谐场、本振场、瞬态场、带电粒子与电磁场的自恰相互作用、热动力学场等模块）在此，我们主要讨论“CST微波工作室”，它是一款无源微波器件及天线仿真软件，可以仿真耦合器、滤波器、环流器、隔离器、谐振腔、平面结构、连接器、电磁兼容、IC封装及各类天线和天线阵列，能够给出S参量、天线方向图等结果。
1.2软件的基本操作1.2.1软件界面启动软件后，可以看到如下窗口：1.2.2用户界面介绍1.2.3基本操作1)．模板的选择CSTMWS内建了数种模板，每种模板对特定的器件类型都定义了合适的参数，选用适合自己情况的模板，可以节省设置时间提高效率，对新手特别适用，所有设置在仿真过程中随时都可以进行修改，熟练者亦可不使用模板模板选取方式：1,创建新项目File—new2,随时选用模板File—selecttemplate模板参数模板类型2)设置工作平面首先设置工作平面（Edit-workingPlaneProperties）将捕捉间距改为以下步骤可遵循仿真向导（Help->QuickStartGuide）依次进行模板类型1）设置单位（Solve->Units）合适的单位可以减少数据输入的工作量2）能够创建的基本模型3）改变视角快捷键为：视觉效果的改变：4）几何变换四种变换：5）图形的布尔操作四种布尔操作：例如：这里以“减”来说明具体操作1,两种不同材料的物体2，选择第一个物体（立方体）3点击工具栏上的图标或在主菜单选择Objects->Boolean->Subtract4，选择第二个物体（圆球）5，回车确定6）选取模型的点、边、面对每种“选取操作”，都必须选择相应的选取工具。
振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结
振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结第一篇：振荡器DRO的HFSS和ADS联合仿真总结11.78GDRO设计第1章1.1 1.2第2章2.1 2.2第3章3.1 3.2第4章预备知识 (2)振荡器分为两种：反射式和反馈式.................................................................................2 DRO分为两种：反射式和反馈式 (2)HFSS11产生S2P文件并在ADS中进行仿真 (4)HFSS11导出S2P文件......................................................................................................4 在ADS2008中对产生的S2P文件仿真 (5)放大管ATF36077的直流扫描和直流仿真 (6)直流扫描(目的：确定直流工作点VDS,VGS,ID,为设计偏置电路提供依据)...................6 直流仿真(目的：根据3.1确定的偏置点设计和仿真偏置电路) (8)S参数仿真 (10)第1章预备知识1.1 振荡器分为两种：反射式和反馈式判断这两种形式振荡器是否能振荡的方法分别如下（1）反射式（VCO也属于这一种）（2）反馈式1.2 DRO分为两种：反射式和反馈式本文介绍反馈式DRO的设计方法，其电路框图和大致的autoCAD版图如下：11.78GDRO设计第2章 HFSS11产生S2P文件并在ADS中进行仿真概述：ADS中模型库中自带有一个介质和单根微带线耦合的模型，但是没有一个介质和两根微带线耦合，所以必须在HFSS中建立一个介质和两根微带线耦合的模型，并仿真出S曲线，导出S2P文件，最后导入ADS中进行联合仿真。
2.1 HFSS11导出S2P文件（1）下面是模型和仿真得到的S21曲线（3）导出S2P文件HFSS---->Results--->Solution DATA---->Matrix Data--->Export Matrix Data 就是默认的格式不用改，导出来就是s2p文件了11.78GDRO设计2.2 在ADS2008中对产生的S2P文件仿真概述：由第一章的预备知识可知，反馈式振荡器产生振荡必须同时满足幅度条件和相位条件，具体判断这个11.78GDRO是否能振荡的条件就是：(1)放大器的增益大于谐振网络(DRO组成的窄带滤波器)的损耗(一般大10dB比较稳当)。
ADS主要仿真器知识简介
7.Circuit Envelope Simulation
是: 对于任何类型的高频调制信号， 均可分解为时域和频域两部分进 行处理。在时域上，对相对低频 的调制信息进行直接采样处理， 而对相对高频的载波成分，则采 用类似的Harmonic Balance Simulation 的方法，在频域进行处 理。这样的结合使仿真起的效率 和速度都得到一个质的飞跃。因 此，Circuit Envelope Simulation 是 目前进行数模混合仿真和数字微
Simulation-LSSP 是Harmonic Balance Simulation 的一种，不同 的是前者执行大信号S-parameter 分析，因此在设计功放时十分有 用。后者，一般号S-parameter 分 析。
6.Simulation-XDB
Simulation-XDB 用于寻找用户自 定义的增益压缩点，它将理想的 线性功率曲线与实际的功率曲线 的偏离点相比较。使用SimulationXDB，在设计射频器件时可以很方 便的找出1dB ,3dB 压缩点。
4.Harmonic Balance Simulation
处理对非线性电路的分析。如果 调制的周期性信息可以用简单的 几个单载波及其谐波表示出来， 或者说如果付氏级数展开式很简 单的话，Harmonic Balance Simulation是一个有效的分析工具。 但是，如果分析的是诸如CDMA 等 信号，不具备简单的周期信号的 特点，那么，Harmonic Balance Simulation 也就不能胜任对系统的 仿真工作。
络端口电压和电流应满足非线性 子网络端口的电压和电流，同样， 经Fourier变换成频域的非线性子网 络端口电压和电流应满足线性子 网络端口的电压和电流。因此， 设定一个最大的谐波数，建立一 个线性子网络端口电 压（电流） 和非线性子网络端口的电压（电 流）的误差函数，通过迭代，实 现稳态的线性子网络和非线性子 网络的谐波平衡。采用谐波平衡
ADS仿真
ADS仿真：微带滤波器的设计微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。
它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。
在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，因此如何设计出一个具有高性能的滤波器，对设计微波电路系统具有很重要的意义。
微带电路具有体积小，重量轻、频带宽等诸多优点，近年来在微波电路系统应用广泛，其中用微带做滤波器是其主要应用之一，因此本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器。
1 微带滤波器的原理微带滤波器当中最基本的滤波器是微带低通滤波器，而其它类型的滤波器可以通过低通滤波器的原型转化过来。
最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种常用的低通滤波器的原型。
微带滤波器中最简单的滤波器就是用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能。
这类滤波器的带宽较窄，虽然不能满足所有的应用场合，但是由于它设计简单，因此在某些地方还是值得应用的。
2 滤波器的分类最普通的滤波器的分类方法通常可分为低通、高通、带通及带阻四种类型。
图12.1给出了这四种滤波器的特性曲线。
按滤波器的频率响应来划分，常见的有巴特沃斯型、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型及椭圆型等；按滤波器的构成元件来划分，则可分为有源型及无源型两类；按滤波器的制作方法和材料可分为波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器。
3 微带滤波器的设计指标微带滤波器的设计指标主要包括：1绝对衰减（Absolute attenuation）：阻带中最大衰减（dB）。
2带宽（Bandwidth）：通带的3dB带宽（flow—fhigh）。
3中心频率：fc或f0。
4截止频率。
下降沿3dB点频率。
5每倍频程衰减（dB/Octave）：离开截止频率一个倍频程衰减（dB）。
6微分时延（differential delay）：两特定频率点群时延之差以ns计。
7群时延（Group delay）：任何离散信号经过滤波器的时延（ns）。
ADS系统级仿真
一、实验名称：ADS系统级仿真二、实验技术指标：1、微波带通滤波器切比雪夫带通滤波器阶数：4中心频率：2140MHz3dB带宽：80MHz阻带带宽：400MHz带外衰减：25dB通带波纹：0.1dB插入损耗：1dB2、低噪声放大器增益：21dB噪声系数：2dB3、信号源〔交流功率源〕端口：1 输出阻抗：50功率方程：P=polar(dbmtow(RF_pwr),0) 变量RF_pwr 频率：变量RF_freq MHz4、混频器边带：LOWER转换增益：10dBNF：13dB5、本振本振频率与应和输入信号频率一致。
6、移相器和功分器三、报告日期：2013年12月10日四、报告页数：共8页五、报告容：1、接收机频带选择性仿真在ADS 中新建WorkSpace ，然后新建电路原理图，如下列图2-1所示。
其仿真结果如图2-2所示。
图1-1 接收机频带选择性仿真电路图1.21.41.61.82.02.22.42.62.81.03.0-120-100-80-60-40-200-14020freq, GHz d B (S (2,1))2.032.062.092.122.152.182.212.242.272.002.308.12511.25014.37517.50020.62523.75026.8755.00030.000freq, GHzd B (S (2,1))图1-2 接收机频带选择性仿真结果2、接收机信道选择性仿真图2-1接收机信道选择性仿真电路图2-2接收机信道选择性仿真结果3、接收机系统算增益仿真2.112.122.132.142.152.162.172.102.18-20020406080-40100freq, GHz d B (S (2,1))2.1352.1362.1372.1392.1402.1422.1442.1332.14595.28695.57195.85796.14396.42996.71495.00097.000freq, GHzd B (S (2,1))图3-1 预算增益仿真电路图BPF1.t2AMP1.t2PWR1.t2MIX1.t2LPF1.t2AMP2.t2PORT1.t1Term1.t1020406080-20100Component, GB u d G a i n 1[0]图3-2 预算增益仿真结果图修改变量VAR 控件中变量后：将两次仿真的结果在一个图中表示出来，可以清楚地看到接收机在VGA 增益最大和最小的情况下整机增益的分配情况。
ADS_电路包络仿真资料
电路包络仿真概述这节主要讲述了电路包络(Circuit Envelop)仿真的基础。
针对输入信号是脉冲或诸如GSM、CDMA调制信号，对输出信号作时域和频域仿真。
任务●运用一个特性放大器，设置电路包络与仿真●试验仿真参数●测试失真●使用解调元件和方程●仿真具有GSM信号的1900MHz放大器●作出载波和基带信号数据图形●在频域和时域对数据组进行操作目录1.创建一个PtRF源和特性放大器(behavioral Amp) (133)2.设置包络仿真控制器 (133)3.仿真并作出时域响应图 (134)4.在特性放大器中加入失真 (135)5.设置一个解调器和一个G S M 源 (137)6.设置带变量的包络仿真 (138)7.仿真并对解调结果作图 (138)8.用一个滤波器对相位失真进行仿真 (139)9.仿真并作出输入和输出调制曲线 (140)10.对具有GSM的amp_1900源进行仿真 (140)11.作出GSM信号数据和频谱图 (141)12.选作—信道功率计算 (145)步骤1．创建一个PtRF源和特性放大器（behavioral Amp）。
a．在amp_1900任务中，新建一原理图并以ckt_env_basic命名．用下面的步骤建立一个电路图，如一下图所示。
b．从system-Amp＆Mixers面板中，调出一个特性放大器（Amplifier）。
如下图设置S参数：S21=l0dB，其相位为0度（dB和相位用逗号分开）。
S11和S22是-50dB（回波损失或失配衰减）和0度相位。
最后，S12也被设置为0，表明没有反向泄漏（reverse leakage)。
确保对S21，S 11和S22使用dbpolar函数，如下图所示。
备注：dbpolar函数是一个把幅度以dB和极化角为度表示的复数转换成用实部和虚部表示复数的函数。
c．插入一个PtRF-Pulse己调制源，并设置功率为P=dbmtow(0）和Freq=900MHz，同时，编辑下列设置并确保每一个设置的display框都打了勾：OffRatio（超比率）=0, Delay（时延）=0ns，Rise time（上升时间）=5ns, Fall time（下降时间）=10 ns，Pulse Width（脉冲宽度）=30 ns和Period（周期）=100 ns。
ADS原理图版图联合仿真Cosimulation_with_layout
ADS Co-simulation w/ Layout ComponentsBreaking Down Barriers Between Electrical & Physical domainsAgenda• Current design flow challenges • Improved circuit/EM co-simulation w/ Layout Components • Detailed Set up & Usage of Layout Components • Application Examples • SummaryTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 2Current Design Flow ChallengesI need to simulate my LNA design. But I am worried about the physical parasitics of the layout. I wish I can work these issues out now instead of having to tweak design later on.Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent RestrictedI will set up the layout and perform a Momentum EM simulation and send it to you to use along side your circuit design.Page 3Issues and Challenges with Physical DesignNow, which pin connects to which pin??? Did he perform the EM simulation to my specs???I wish there was an easier way to co-simulate circuit and physical parasitics in the schematic environment!!!!Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 4Agenda• Current design flow challenges • Improved circuit/EM co-simulation w/ Layout Components • Detailed Set up & Usage of Layout Components • Application Examples • SummaryTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 5New in ADS 2002! Co-simulate w/ Layout ComponentsWow! This is like working in Layout, but it’s not; we are still in the SchematicLayout Component is a scaled version of the layout drawing. It is automatically generated and available in the ADS library as a component! It can also be simulated with a measured data file. This new feature allows a more transparent integration of physical design parasitics at the schematic design levelTitle of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 6Co-simulate w/ Layout Components BenefitsSo, you are telling me that with new Layout Components I get: •EM-Circuit co-simulation from the schematic environment •Include physical layout parasitics at the schematic design level •Seamless integration of Momentum EM technology in the standard design flow •Momentum simulation options accessible from schematic environment •User defined Layout Components’ symbol size & min/max pin-pair spacing •Compiled Layout Components listed in project’s network directory •Model database for multiple models for each componentYes. Let me show you how it works...Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 7Agenda• Current design flow challenges • Improved circuit/EM co-simulation w/ Layout Components • Detailed Set up & Usage of Layout Components • Application Examples • SummaryTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 8Generating Layout Components Dialog BoxSymbol: A scaled copy of the layout shape is created. Set min or max pin-pin distance, or layout units.3Model: These parameters will be available in schematic. They are a subset of the Momentum simulation setup.Database: When the component is created, a citifile is created from the last dataset and stored in the model database.Title of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 9Generating Layout Components Symbol SizeIn this case, Port 18 & 19 (two closest ports), will have 1 schematic unit (1 inch by default) of separation in the Layout Component.This option is desired when the Layout Component thought will encompass schematic symbols (ie discrete resistors, capacitors, etc…)Title of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 10Generating Layout Components Symbol SizeIn this case, the maximum pin-to-pin spacing of the Layout Component will measure 1 schematic unit (1 inch by default).This option is recommended if user plans on using many layout components along side schematic components.Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 11Generating Layout Components Symbol SizeIn this case, layout unit dimensions are mapped to scaled schematic unit dimensionsThis option is recommended when combining different layout components on the same schematic page.Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 12Generating Layout Component Model TypeMomentum modeling top options can be set at this time or later during use at the schematic levelMomentum modeling options include the following:Title of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 13Generating Layout Component Model Model DatabaseDifferent simulation results can be associated with a layout component, e.g., to keep track of simulations done with different Momentum parameters, or Momentum modes (MW or RF). Models already available for a component can be viewed in the layout component Model Database dialog. Selection and deselection of the models to be deleted can be done using the arrows or using the Select All or Unselect All buttons.Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 14Using Layout Component in SchematicComponent is inserted from ADS library: Double click:Ref: The reference pin is created as a voltage reference for all the other pins of the component. Typically connected to ground, it can also be used to simulate floating grounds.Also, push / pop if schematic subcircuit exists!Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 15Component Parameters & File SettingsReuse Model: The Model Database is queried for the Model Parameter values. If available, it will reuse database citifile during the circuit simulation. If NOT available (for example: a broader frequency sweep), a new model will be generated by invoking the Momentum simulator automatically - then it will be added to the Model Database.Changing settings results in Momentum re- simulation!File Based model: You can also choose any Sparameter file (Dataset, CITIFILE, or Touchstone) or ADS Netlist file and the model database is ignored. For example, you can use measured data for one simulation and then use the Momentum MW or RF for a second simulation to compare results!Next, circuit simulation...Title of Presentation 1 March, 2001 Agilent Restricted Page 16Agenda• Current design flow challenges • Improved circuit/EM co-simulation w/ Layout Components • Detailed Set up & Usage of Layout Components • Application Examples • SummaryTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 17Layout Component Simulation SetupUse any other ADS simulator: AC, HB, Transient, etc.Title of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 18S-parameter Simulation - TuningTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 19Transient SimulationTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 20Agenda• Current design flow challenges • Improved circuit/EM co-simulation w/ Layout Components • Detailed Set up & Usage of Layout Components • Application Examples • SummaryTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 21Summary• Layout Components allow for seamless and intuitive EM/Circuit co-simulation in schematic • Transparent integration of electromagnetic simulators at the schematic design level schematicLayout setup • Momentum simulation options accessible from Layout Component Generation• Compiled Layout Components available in ADS library • Model database for multiple models for each Layout Component ADS circuit simulationTitle of Presentation 1 March, 2001Agilent RestrictedPage 22。
CST仿真技术交流
一、CST基本应用－－仿真流程 一、CST基本应用－－仿真流程
单位设置 背景材料 结构建模 端口设置
频率设置
边界条件
参数扫描 后处理模板 预设场监视器
路/场结果观测 场结果观测
求解器设置
网格设置
一、CST基本应用－－基本参数 一、CST基本应用－－基本参数
单位设置 背景材料设置 天线－－空气背景
三、CST高级应用探讨－－宏应用 三、CST高级应用探讨－－宏应用
充分应用内置宏 自定义宏
软件二次开发 ？
பைடு நூலகம்
二、CST基本技巧－－边界条件 二、CST基本技巧－－边界条件
周期边界（Periodic） 开放边界（Open） 辐射边界（Open and Space） 理想电壁（PE） 理想磁壁（PM） Unit Cell 对称面－－场对称分布
二、CST基本技巧－－场监视器设置 二、CST基本技巧－－场监视器设置
电场分布 表面电流分布/磁场分布 远场方向图
自定义二维平面场分布
二、CST基本技巧－－网格设置 二、CST基本技巧－－网格设置
Critical Cells
Fixed Points
辅助结构
全局网格设置
局部网格设置
二、CST基本技巧－－求解器设置 二、CST基本技巧－－求解器设置
收敛精度条件
遗留在计算区域能量
CST仿真技术交流 CST仿真技术交流
内容
一、 CST基本应用 (入门) CST基本应用 入门) 1. 仿真流程 2. 基本参数设置 3. 建模 4. 仿真结果观察 5.实例介绍 5.实例介绍 二、 CST仿真基本技巧 (熟练应用) CST仿真基本技巧 熟练应用) 1. 模型参数化 2. 频率范围设置 3. 端口设置 4. 边界条件设置 5. 场监视器设置 6. 网格设置 7. 仿真器参数设置 8. 参数扫描 9. 后处理 10.双极化天线交叉极化处理 10.双极化天线交叉极化处理 CST高级应用探讨 仅供讨论) 三、 CST高级应用探讨 (仅供讨论) 1. 近场分析和探针应用 2. 网络参数提取 3. 软件间结构模型互导 4. 宏应用
电磁仿真CST入门教程达索系统百世慧2024新版
宽频带问题
对于需要在宽频带范围内分 析电磁特性的问题，如超宽 带天线、宽带滤波器等，时 域求解器具有优势。
单一频率问题
对于只需要在单一频率点进 行分析的问题，如某些天线 设计、微波器件设计等，频 域求解器更为合适。
计算资源考虑
在选择求解器时还需考虑计 算资源的限制。对于计算资 源紧张的情况，可以选择计 算效率较高的求解器类型。
解压安装包并运行安装程 序。
下载CST软件安装包。
安装步骤
01
03 02
CST软件安装及配置要求
按照安装向导提示完成安装过程。 配置要求 操作系统：支持Windows和Linux操作系统。
CST软件安装及配置要求
硬件要求
建议使用高性能计算机，配备多核处 理器和大容量内存。
软件依赖
需要安装Java运行环境和其他相关依 赖库。
边界条件设置与调整方法
边界条件类型
CST提供了多种边界条件类型， 如完美电导体（PEC）、完美磁 导体（PMC）、阻抗边界等。用 户可以根据仿真需求选择合适的 边界条件类型。
边界条件设置
用户可以在模型的边界上设置边 界条件，以模拟电磁波在无限大 空间中的传播特性。通过设置边 界条件，可以减少仿真计算量， 提高仿真效率。
数值计算方法简介
有限差分法
将连续问题离散化，用差分方程近似代替偏微分方程进行求解，适用于规则网格划分。
有限元法
将连续体离散成有限个单元，对每个单元进行分析并建立方程，最终组装成整体方程进 行求解，适用于复杂形状和不规则网格划分。
时域有限差分法
在时域内对麦克斯韦方程组进行差分离散，通过时间步进方式求解电磁场问题，适用于 宽频带、非线性等问题分析。
边界条件调整方法
Allegro和ADS的联合仿真-使用ADS_DFI
Allegro和ADS的联合仿真Allegro软件版本16.6.ADS的软件版本：ADS20121，采用ADS自带的工具Allegro DFI files将PCB导入到ADS中，具体的步骤如下。
1，在Allegro中使用ADS的脚本插件。
点击file-》Script，出现如下的对话框。
在打开文件的路径中输入：C:\Agilent\ADS2012_08\ial\scripts（其中c:\Agilent为软件的安装路径）注意需要选中change directory。
3，点击replay出现如下的对话框在标红的地方写入ADS的LICENCE的地址。
点击setup后，出现如下的对话框点击确认，关闭Allegro，重新启动后，看到Allegro的目录中出现2,将PCB文件导入到ADS中。
1，对导入工具进行设置。
点击Export to ADS->set up,弹出如下的对话框。
选择sample fine setting B.2,选择需要导入的走线，过孔和焊盘。
点击Export to ADS->Select Traces。
弹出如下的对话框。
1，选择走线，采用Pick Nets。
将需要仿真的走线选中，同时需要选择射频走线的参考地。
2，选择层叠的对应关系。
3，将需要仿真的部分从PCB中挖出来，不需要做整版的仿真，为了能将区域显示出来，需要打开此层。
编辑需要仿真的区域如下：4，导入需要仿真的元器件以及PIN的管脚。
5，自动创建Port4，保存设置的状态。
Export to ADS->state->save state.5,导出所选择的部分。
Export to ADS->Export->Select as.保存为后缀为.ads的文件。
3，在ADS软件中导入版图文件。
打开ADS的layout，选择file->import,注意file type选择ESG Archive Format.导入中选取后缀为_a的文件。
ADS-S参数仿真与优化
实验五、S参数仿真与优化概述本练习继续进行amp_1900设计。
它将讲述如何对各种S参数进行设置、运行、优化以及对结果绘图。
此外，优化器也用于创建阻抗匹配网络。
任务z测量增益和阻抗z设置并使用扫描计划，参数扫描和阻抗方程z计算匹配网络的值z对匹配网络调整z优化处理，以满足设计目标z使用噪声和增益圆图目录1.设置理想元件电路和仿真 (73)2.仿真并对数据绘图，其中包括修正的读出标记 (74)3.写出改变终端阻抗的方程 (75)4.在数据显示中计算L、C值 (75)5.代入L和C计算并仿真 (76)6.添加匹配元件L和C，仿真，并对结果绘图 (78)7.调整输入端匹配值 (79)8.添加输出匹配元件 (80)9.设置优化控制器和优化目标 (80)10.使元件能够进行优化处理（启动元件优化处理） (82)11.对结果绘图 (84)12.更新优化值并禁用Opt函数 (86)13.对最终匹配电路仿真 (88)14.带增益和噪声圆图的稳态方程 (89)15.选学—对S2P文件读/写S参数数据 (91)步骤1.设置理想元件电路和仿真a．以s_params名保存上一原理图设计（ac_sim）b．按如下步骤修改设计以匹配原理图：z删除AC源和控制器，并删除测量方程、参数扫描以及所有无用变量等。
z从Simulation S_Parameter模板（Palette）中插入终端负载（Term）。
z从集总元件模板中插入两个理想电感：DC_feed以隔离RF与直流通路。
z插入两个理想的隔离（DC block）电容。
z点击Name图表删除节点名，使其为空，再点击节点名（Vin和V out）。
对于S参数仿真，端口终端（Num1和Num2）本身提供了节点。
c．插入一个S参数（S_Parameter）仿真控制器，并设置Start=100MHz，Stop=4GHz，Step=100MHz。
d．保存（Save）设计。
2.仿真并对数据绘图，其中包括修正的读出标记a．确认数据组名为s_params,然后仿真。