CST软件与程序算法对比
各大仿真软件介绍(包括算法,原理)
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各大仿真软件介绍（包括算法，原理）各大仿真软件介绍（包括算法，原理）声明:以下全来自于网络随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加，对于高频电磁场的仿真，由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。
另外，传统模式等效电路分析方法的限制，与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。
例如，在分析微带线时，许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、缝隙等等，在这种情况下是多模传输。
为此，通常采用全波电磁仿真技术去分析电路结构，通过电路仿真得到准确的非连续模式 S 参数。
这些 EDA 仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的，不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。
通常，数值解法分为显示和隐示算法，隐示算法（包括所有的频域方法）随着问题的增加，表现出强烈的非线性。
显示算法（例如 FDTD、 FIT 方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。
本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类，对常用的微波 EDA 仿真软件进行论述。
2．基于矩量法仿真的微波 EDA 仿真软件基于矩量法仿真的 EDA 软件主要包括 ADS（Advanced Design System）、Sonnet 电磁仿真软件、IE3D 和 Microwave office。
2.1 ADS 仿真软件 Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在 HP EESOF 系列 EDA 软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件，是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件，是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计，对于通信和航天／防御的应用，从最简单到最复杂，从离散射频／微波模块到集成MMIC。
从电路元件的仿真，模式识别的提取，新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。
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；。
CST主要算法
CST MWS 所采用的时域算法 FIT，只须一步步迭代求解，不用进行矩阵求逆。此内在特性决定了，在 32 位计 算机上，适合的仿真结构涵盖电小、电中和电大，电尺寸从 1/10 波长，几个波长，数十波长到一百多个波长，均 可取得良好的表现。在 64 位计算机上最高仿真电尺寸可到数百波长。
热仿真（既可以进行稳态热分析也可以进行瞬态热分析） 基于四面体网格的稳恒电流求解器 磁化辐射 加快求解器 速度
虚拟阴极显示 增强场插值的速度和精度 热协同仿真 Wake 场求解器 – 在 beam 端口的吸收边界 PIC 求解器
下图显示了时域算法和频率算法对 C结论可知，体矩量法、有限元法和有限积分法三者的计算量（体现在 CPU 时间和所需内存）分别正比 于所分网格数 N 的 3 次、2 次和 1.1-1.2 次方。当结构的电尺寸比较大或比较复杂，网格点则逐渐增大，对于目前主 流的 32 位计算机（2GBytes 内存/2.6GHz 主频/单 CPU）来说，前两者将不再能够胜任。这个网点数分别在几万和 几十万。而有限积分法则可处理 800 万点，约 8 小时 CPU 完成十几到数十个倍频程的全部仿真。这个快速宽带仿 真特点归功于有限积分法的显式时域算法。
3) 两种算法的结合
CST 全波时域仿真算法——有限积分法（FIT）和多层快速多极子算法都集成在 CST 一个界面下，这两种算法 各有特点，有限积分法是属于全波分析方法，可以处理任意结构、任意材料的物体，也可以得到任意想要的结果。 多层快速多极子算法是处理物体的面网格，对物体不是进行体网格剖分，只在物体的表面划分网格，这种网格决定 了它在处理结构复杂，多层介质等方面是不足的，但他在解决结构简单的电大问题时很有效。CST 微波工作室®同 时拥有这两个完全不同算法，可以互补使用。
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
cst微波工作室算法
cst微波工作室算法
CST微波工作室集成了多种电磁仿真算法，包括时域有限积分、频域有限积分、频域有限元、模式降阶、矩量法、多层快速多极子、本征模等。
这些算法适用于不同的电尺寸问题，如时域算法适合电小问题，频域算法适合电中问题，而高频渐进算法则适用于超电大问题。
在选择合适的算法时，需要考虑问题的电尺寸、网格数和计算机资源等因素。
例如，对于电小问题，矩量法和边界元法是不错的选择，而对于电大问题，有限差分法、有限积分法和传输线矩阵法等时域算法较为适合。
总的来说，CST微波工作室是一个功能强大的电磁仿真软件，其集成的多种算法可以满足不同类型和规模的电磁场问题。
用户可以根据具体需求选择合适的算法进行仿真分析。
HFSSADSCST各自优缺点及应用范围
HFSSADSCST各自优缺点及应用范围HFSS (High Frequency Structure Simulator)是一款由ANSYS公司开发的高频电磁仿真软件，主要用于射频、微波和毫米波领域的电磁分析和设计。
它采用有限元方法，能够对各种复杂的结构进行模拟，包括天线、滤波器、耦合器、波导和集成电路等。
HFSS的优点是：1.高精度：HFSS采用高阶有限元方法，能够精确地模拟各种复杂的结构。
2.并行计算：HFSS支持并行计算，能够加快仿真的速度。
3.强大的优化功能：HFSS内置了多种优化算法，能够对结构进行参数优化，提高设计效率。
4.多物理场耦合：HFSS可以同时模拟电磁场、热场、机械场等多个物理场的耦合效应。
HFSS的缺点是：1.学习曲线较陡：HFSS是一款功能强大但也比较复杂的软件，初学者需要花费一定的时间学习使用。
2.仿真速度较慢：由于高精度的仿真需要消耗大量的计算资源，所以HFSS在大规模结构的仿真上相对较慢。
HFSS的应用范围：1.天线设计：HFSS可以模拟各种类型的天线，如微带天线、整体型天线等，并优化其频率特性、辐射特性等。
2.射频器件设计：HFSS可以模拟各种类型的射频器件，如滤波器、耦合器、功分器等，优化其频率响应和功率传输性能。
3.集成电路设计：HFSS可以模拟集成电路中的线路、波导、共模滤波器等结构，并优化其功耗、噪声等性能。
ADS (Advanced Design System)是一款由Keysight Technologies公司开发的射频集成电路设计软件，主要用于射频和高速数字电路领域的仿真与设计。
它提供了准静态、线性和非线性等多种分析方法和模型，可以模拟射频系统中的各个组件，并进行性能评估和优化。
ADS的优点是：1.广泛的模型库：ADS拥有丰富的模型库，包括传输线、晶体管、天线、微带线等常用的射频组件，方便设计和模拟。
2.快速仿真：ADS具有快速和高效的仿真引擎，能够加快设计流程，提高设计效率。
笔记CST使用教程
实时记录实验数据，支持图表、图片、视频等多种形式。
实验分析与总结
对实验数据进行统计分析，生成实验报告，便于成果展示 与交流。
数据分析与可视化
数据导入与处理
01
支持多种数据格式导入，提供数据清洗、转换等预处
理功能。
数据分析与挖掘
02 提供丰富的数据分析工具，如描述性统计、假设检验
、回归分析等，支持自定义分析流程。
02
CST软件起源于德国，经过多年的发展，已经成为电磁仿真领域
的领导者之一。
CST软件以其高精度、高效率、易用性等特点，受到广大工程师
03
和研究人员的青睐。
CST软件功能
三维电磁场仿真
CST软件能够实现对复杂三维结构的电磁场仿真，包括时域和频域分 析。
多物理场耦合分析
CST软件支持电磁场、热场、力场等多物理场的耦合分析，能够更全 面地模拟实际工程问题。
高性能计算支持
CST软件支持并行计算和分布式计算，能够充分利用计算机资源，提 高仿真效率。
丰富的后处理功能
CST软件提供丰富的后处理功能，包括数据可视化、动画演示、报告 生成等，方便用户分析和展示仿真结果。
CST软件优势
高精度算法
CST软件采用高精度算法，能够保证仿真结果的准确性和 可靠性。
强大的建模能力
工具栏功能
剪切按钮
用于将选中的对象剪切到剪贴板中。
复制按钮
用于将选中的对象复制到剪贴板中。
粘贴按钮
用于将剪贴板中的对象粘贴到当前位置。
删除按钮
用于删除选中的对象。
04 CST软件高级功 能
自定义模板
创建模板
用户可以根据自身需求，创建符合特定格式和规范的模板，提高 工作效率。
cst参数化方法
cst参数化方法（原创版2篇）目录（篇1）1.CST 参数化方法简介2.CST 参数化方法的具体步骤3.CST 参数化方法的优缺点4.CST 参数化方法的应用案例正文（篇1）一、CST 参数化方法简介CST（Computer Simulation Technology）参数化方法是一种基于计算机模拟技术的工程分析方法。
通过建立数学模型和仿真参数，可以对工程问题进行快速、准确和可靠的分析。
该方法广泛应用于电磁场、微波电路、信号处理等领域，为工程技术人员提供了一种高效解决复杂问题的手段。
二、CST 参数化方法的具体步骤CST 参数化方法主要包括以下几个步骤：1.建立几何模型：根据工程问题，创建相应的几何模型。
这可以包括线框图、三维实体等，以便于后续的仿真分析。
2.网格划分：对几何模型进行网格划分，以便于数值计算。
CST 软件提供了自动网格划分功能，可以根据模型的特点进行智能划分。
3.设置参数：根据工程问题的实际情况，设置合适的仿真参数。
这些参数可以包括材料属性、边界条件、激励源等。
4.进行仿真：根据设定的几何模型、网格划分和参数，进行仿真计算。
CST 软件可以自动完成这一过程，用户只需等待计算结果。
5.分析结果：得到仿真结果后，对数据进行分析，以得出工程问题的解决方案。
这可能包括优化参数、调整模型等，以达到满足工程需求的目的。
三、CST 参数化方法的优缺点CST 参数化方法具有以下优点：1.提高分析效率：通过计算机模拟，可以快速得到仿真结果，大大缩短了工程分析的周期。
2.降低分析成本：与传统的实验验证相比，CST 参数化方法可以节省大量的人力、物力和时间成本。
3.提高分析准确性：CST 软件采用了先进的数值计算方法和优化算法，可以得到较为准确的仿真结果。
然而，CST 参数化方法也存在以下缺点：1.对计算机硬件要求较高：进行仿真计算需要较高的计算机性能，可能对一般的个人电脑造成负担。
2.参数设置较为复杂：需要具备一定的专业知识，才能设置合适的仿真参数。
cst和hfss的算法
cst和hfss的算法摘要：一、引言二、CST算法简介1.CST算法的发展历程2.CST算法的基本原理3.CST算法的主要应用领域三、HFSS算法简介1.HFSS算法的起源2.HFSS算法的基本原理3.HFSS算法的主要应用领域四、CST与HFSS算法的比较1.算法优劣对比2.适用场景分析五、结论正文：一、引言随着科技的发展，电磁场仿真技术在各个领域得到了广泛的应用。
CST （Computer Simulation Technology）和HFSS（High Frequency Structure Simulator）是两种常用的电磁场仿真算法。
本文将对这两种算法进行简要介绍，并分析它们之间的优劣和适用场景。
二、CST算法简介1.CST算法的发展历程CST算法起源于20世纪80年代，经过多年的发展，已经成为了一种成熟的电磁场仿真算法。
2.CST算法的基本原理CST算法采用有限元分析（FEA）的方法，对电磁场问题进行求解。
它将整个求解区域划分为多个小块，并对每个小块内的场量进行计算，最后通过小块之间的相互作用，得到整个求解区域的场分布。
3.CST算法的主要应用领域CST算法广泛应用于微波通信、无线通信、电磁兼容、雷达、光学等领域。
三、HFSS算法简介1.HFSS算法的起源HFSS算法起源于20世纪90年代，是由美国ANSYS公司研发的一种有限元分析算法。
2.HFSS算法的基本原理HFSS算法采用有限元分析（FEA）的方法，对电磁场问题进行求解。
它将求解区域划分为多个小块，并对每个小块内的场量进行计算，通过小块之间的相互作用，得到整个求解区域的场分布。
3.HFSS算法的主要应用领域HFSS算法广泛应用于高频电磁仿真、信号完整性分析、电磁兼容性分析等领域。
四、CST与HFSS算法的比较1.算法优劣对比- 数值精度：CST和HFSS的数值精度均较高，但在高频情况下，HFSS的数值精度略高于CST。
- 计算速度：CST算法的计算速度相对较慢，而HFSS算法的计算速度较快。
cst s参数数学运算
cst s参数数学运算
CST (Computer Simulation Technology) 是一款电磁仿真软件，主要用于模拟和分析电磁波的传播、散射和辐射特性。
在CST中，S参数是描述网络特性的重要参数，它表示了入射波与反射波之间的关系。
S参数通常表示为一个复数矩阵，其中S11、S12、S21和S22分别表示入射波与反射波、入射波与透射波、透射波与反射波和透射波与透射波之间的幅度和相位关系。
在进行S参数的数学运算时，常见的操作包括：
1. 矩阵运算：可以使用矩阵的加法、减法、乘法和除法等基本运算来处理S 参数矩阵。
2. 参数提取：可以从S参数矩阵中提取出所需的参数，例如反射系数、透射系数、电压驻波比等。
3. 参数变换：可以使用一些变换方法来处理S参数矩阵，例如共轭矩阵、转置矩阵、逆矩阵等。
4. 参数分析：可以使用一些分析方法来处理S参数矩阵，例如奇异值分解、特征值分解、傅里叶变换等。
在进行CST仿真时，可以使用内置的数学运算函数来处理S参数数据，也
可以使用其他数学软件或编程语言来进行更复杂的数学运算。
需要注意的是，在进行数学运算时需要考虑到电磁波的传播特性，以及仿真结果的精度和稳定性。
cst和hfss的算法
cst和hfss的算法（实用版）目录1.CST 和 HFSS 的概述2.CST 和 HFSS 的算法原理3.CST 和 HFSS 的算法比较4.CST 和 HFSS 的算法应用正文一、CST 和 HFSS 的概述CST（Computer Simulation Technology）和 HFSS（High Frequency Structure Simulator）都是电磁场模拟软件，广泛应用于电磁学领域的研究和应用。
CST 由德国 CST 公司开发，适用于高频、微波和毫米波领域的电磁场模拟、电路设计和系统仿真。
HFSS 则由美国 ANSYS 公司开发，主要用于高频电磁场问题的三维数值模拟。
二、CST 和 HFSS 的算法原理CST 和 HFSS 的算法原理都是基于有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）的有限体积法（Finite Volume Method，FVM）。
该方法将整个计算域划分为无数个小的体积元，通过对每个体积元的场分布进行离散化，建立有限元模型。
然后求解得到每个体积元的场值，最后通过边界条件和相邻体积元的场值，得到整个计算域的场分布。
三、CST 和 HFSS 的算法比较1.网格划分：CST 的网格技术较为成熟，能够自动进行网格划分，且对复杂几何体的处理较为灵活。
HFSS 的网格划分功能相对较弱，对复杂几何体的处理能力不如 CST。
2.算法精度：CST 和 HFSS 的算法精度都较高，但 HFSS 在处理复杂几何体和非线性问题时具有更好的精度。
3.计算速度：CST 的计算速度较快，适合进行大规模的电磁场模拟和电路设计。
HFSS 的计算速度相对较慢，尤其在处理复杂模型时。
4.用户界面：CST 的界面较为友好，操作简单，适用于各种层次的用户。
HFSS 的界面相对较为复杂，需要一定的学习成本。
四、CST 和 HFSS 的算法应用CST 和 HFSS 的算法广泛应用于电磁学领域的各种问题，如天线设计、信号传输线、微波电路、滤波器、耦合器等。
cst 计算线缆串扰
cst 计算线缆串扰
计算线缆串扰是电磁兼容性（EMC）分析中的重要一环，它可以预测线缆之间的信号干扰程度。
在进行线缆串扰分析时，CST（Computer Simulation Technology）软件是一种常用的工具。
CST软件基于电磁场有限元分析（FEM）方法，可以对线缆的电磁场分布进行精确模拟。
首先，需要对线缆进行建模，包括线缆的几何形状、材料属性、周围环境等。
然后，通过设置适当的边界条件和激励源，可以模拟线缆上的电流和电压分布。
在模拟过程中，CST软件会计算出线缆之间的耦合效应，包括电感和电容耦合。
这些耦合效应会导致信号在传输过程中发生畸变，从而影响信号的完整性。
通过分析这些耦合效应，可以评估线缆之间的串扰程度。
为了减小线缆串扰，可以采取一系列措施。
首先，尽可能减小线缆之间的距离，这样可以减小耦合效应。
其次，采用屏蔽措施，例如使用金属编织网对线缆进行屏蔽，可以有效地抑制电磁干扰。
此外，还可以采用差分信号传输技术，这种技术可以减小线缆上的共模电流，从而减小串扰。
总之，通过使用CST软件进行线缆串扰分析，可以预测线缆之间的信号干扰程度，并采取相应的措施减小串扰。
这对于保证电子系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
同时，随着技术的不断发展，线缆串扰的分析方法和技术也在不断改进和完善。
未来，随着计算能力的不断提高和算法的不断优化，线缆串扰分析将更加精确和可靠。
cst 离子束的空间电荷效应
CST（电磁场仿真软件）可以模拟离子束的空间电荷效应。
空间电荷效应是指离子束在传输过程中，由于离子之间的相互作用和空间电荷的积累，导致离子束的行为发生变化的现象。
在CST中，可以使用粒子模拟模块来模拟离子束的空间电荷效应。
该模块基于粒子追踪算法，通过模拟离子的运动轨迹和相互作用来计算离子束的传输特性和空间电荷效应。
通过调整离子的初始速度、初始位置、能量和离子束的密度等参数，可以模拟不同条件下的空间电荷效应。
同时，CST还提供了丰富的物理模型和算法，可以对离子束的空间电荷效应进行更深入的研究和分析。
需要注意的是，模拟离子束的空间电荷效应需要较高的计算资源和时间成本，因此需要进行优化和并行计算。
此外，还需要对模拟结果进行后处理和分析，以获得更准确和可靠的结果。
cst 频带内波束宽度
cst 频带内波束宽度摘要：1.CST 频带内波束宽度的概述2.CST 频带内波束宽度的计算方法3.CST 频带内波束宽度的应用4.CST 频带内波束宽度的优缺点分析正文：一、CST 频带内波束宽度的概述CST（Communication System Toolbox）是一款由美国MathWorks 公司开发的通信系统仿真软件，主要用于无线通信系统的设计和分析。
在CST 中，频带内波束宽度是指天线方向图上，从主波束最大值到第一个旁瓣最大值的带宽，通常用度（°）表示。
频带内波束宽度是衡量天线方向图宽度的一个重要参数，直接影响信号传输质量和系统性能。
二、CST 频带内波束宽度的计算方法CST 软件提供了计算频带内波束宽度的工具和函数，用户可以通过图形用户界面（GUI）或编程接口（API）来实现。
1.GUI 方法：在CST 软件中，用户可以利用工具栏上的“天线方向图分析”工具，选择需要计算的参数，然后点击“确定”按钮。
软件将自动计算并显示结果。
2.API 方法：用户可以通过编写MATLAB 脚本，调用CST 软件提供的API 函数来实现计算。
常用的API 函数有：csr_measure_beamwidth_indicator、csr_get_result 等。
三、CST 频带内波束宽度的应用CST 频带内波束宽度在通信系统设计中有广泛应用，主要包括：1.天线选型：根据系统要求和频带内波束宽度的计算结果，选择合适的天线类型和参数，以满足信号覆盖范围和系统性能要求。
2.信号传输分析：通过改变天线方向图的宽度，分析信号传输质量和系统性能的变化，为通信系统优化提供依据。
3.天线阵列设计：在多天线系统中，合理设置天线间距和波束宽度，可以提高系统信噪比和抗干扰能力。
四、CST 频带内波束宽度的优缺点分析CST 频带内波束宽度计算方法具有以下优缺点：优点：1.计算精度高：CST 软件采用精确的算法和数值方法，可以得到较高的计算精度。
cstak12计算机科学标准
cstak12计算机科学标准一、引言计算机科学是一门涵盖了计算机编程、数据结构、算法、软件工程等多个领域的综合性学科。
随着计算机技术的不断发展，计算机科学标准在计算机领域中的地位越来越重要。
CSTAK12计算机科学标准是其中之一，它旨在为计算机科学领域提供一套规范、统一的标准，以促进计算机科学的发展和进步。
CSTAK12计算机科学标准是一套涵盖了计算机科学各个方面的标准，包括但不限于编程语言、数据结构、算法、软件工程、网络安全等方面。
该标准旨在为计算机科学领域的各个参与者提供一个统一、规范的标准，以促进计算机科学的健康发展。
1.编程语言标准：该标准规定了计算机编程语言的基本语法、语义、运行环境等方面的要求，以确保编程语言的规范性和一致性。
2.数据结构标准：该标准规定了计算机中各种数据结构的形式、存储方式、操作方式等方面的要求，以确保数据结构的合理性和有效性。
3.算法标准：该标准规定了计算机算法的基本原理、效率、可读性、可维护性等方面的要求，以确保算法的合理性和有效性。
4.软件工程标准：该标准规定了软件开发过程中的各个阶段，包括需求分析、设计、实现、测试、部署等方面的要求，以确保软件开发过程的规范性和一致性。
5.网络安全标准：该标准规定了计算机网络安全的基本原则、防护措施、检测和响应等方面的要求，以确保计算机系统的安全性和稳定性。
CSTAK12计算机科学标准的实施和应用是促进计算机科学发展的重要手段之一。
该标准的制定和发布，可以为计算机领域的各个参与者提供一个明确、统一的标准，有助于提高计算机科学的整体水平。
同时，该标准的实施和应用也可以促进计算机领域的交流和合作，推动计算机科学的快速发展。
五、结论CSTAK12计算机科学标准的制定和发布，为计算机科学领域提供了一套规范、统一的标准，有助于提高计算机科学的整体水平。
该标准的实施和应用，可以促进计算机领域的交流和合作，推动计算机科学的快速发展。
因此，我们应该积极推广CSTAK12计算机科学标准，促进计算机科学的健康发展。
三维高频电磁仿真软件 CST Studio Suite 介绍
三维高频电磁仿真软件 CST Studio Suite 介绍CST（Computer Simulation Technology）是全球最大纯电磁场仿真软件公司，成立于1992年,总部位于德国达姆斯塔特市。
其软件产品是CST专门面向3D 电磁场设计者的一款最有效的、精确的三维全波电磁场仿真工具，覆盖静场、简谐场、瞬态场、微波毫米波、光波直到高能带电粒子的全电磁场频段的时域频域全波仿真软件！在3D仿真领域，CST产品占据全球40%市场份额，已经占据绝对统治地位。
CST中国是德国CST公司在中国的分公司，简称CST China。
中国总部位于上海市黄埔区复兴东路733号香港名都1201室，直接由德国CST总部人员进行管理和技术指导。
在北京中关村，西安高新区设有办事处。
公司全面负责除台湾以外的整个中国市场，销售CST公司的所有产品，为中国客户提供售前售后技术支持、设计咨询、培训和二次开发等全面服务。
不仅如此，CST还不断致力于中国高校电磁兼容领域的发展，推动国内EMC技术的进步，CST在上海设立一个研发中心，在全国高校设立七个培训中心。
在中国，在商用市场上CST业绩赫然，客户遍布航天、航空、船舶、汽车、通信、电子电器、国防等各领域，获得科学院、研究所、高校、企业各类客户厚爱和赞赏。
由于CST中国独有的强大研发能力，CST中国还获得了国家科技部创新基金的资助，开发基于国标和国军标的电磁兼容虚拟测试平台。
CST软件已成为各类天线/RCS、EMC/EMI、场路协同、电磁温度协同和高低频协同仿真专业电磁兼容工程师的首选工具。
CST工作室套装是面向3D电磁场、微波电路和温度场设计工程师的一款最有效、最精确的专业仿真软件包，共包含七个工作室子软件，集成在同一平台上。
可以为用户提供完整的系统级和部件级的数值仿真分析。
软件覆盖整个电磁频段，提供完备的时域和频域全波算法。
典型应用包含各类天线/RCS、EMC/EMI、场路协同、电磁温度协同和高低频协同仿真等等。
HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围
详细分析HFSS、ADS、CST各自优缺点及应用范围，看看你到底应该学习哪种仿真？好多RF工程师初学者一直问：我应该学习那种仿真工具呢？从哪个入手更简单一点儿？我想这个不能用学习的难易程度来决定学习哪一个，而是应该根据自己的专业领域和正在研究的项目内容来决定。
下面综合工程师的建议总结一下，希望对大家有所帮助。
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，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是计算电流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；二、CST 与HFSS比较：1、CST是基于FDID（时域有限积分法）电磁场求解算法的仿真器，适合仿真宽带频谱结果，因为只需要输入一个时域脉冲就可以覆盖宽频带。
HFSS是基于FEM（有限元法）电磁场求解算法的仿真器，适合仿真三维复杂结果，但是电长度较小。
建议是，在VHF的UWB使用CST设计优化天线，然后再到HFSS中去细化和确认。
2、从运行速度比较：CST速度要快，HFSS就差强人意了，CST资源利用要高，HFSS太耗资源了，而且HFSS有点伤硬盘，它有太多的临时文件要存到硬盘上；3、从仿真精度比较：CST精度不如HFSS,仿真电小物体HFSS更精确,CST对电大物体较好（hfss仿辐射器比较精确,cst仿滤波器比较好）；4、从仿真宽度比较：带宽宽的话，cst比较方便。
hfss仿宽带需要分段，速度相对较慢；5、HFSS 是闭场比较准，而CST 开场比较准6、CST的画图比ADS方便。
CSTL体系结构、编程方法及存在的问题
CSTL体系结构、编程方法及存在的问题一、STL 概述1.1 C 标准库高级程序设计语言希望尽可能减少程序员的重复工作,因此提供了各种抽象机制降低程序复杂性。
在程序设计实践中积累了许多经验和代码,充分利用这些经验和代码是降低程序复杂性的有效途径。
程序设计语言必须提供代码重用的机制。
一般而言有源代码级别的重用和二进制代码级别的重用两种机制,源代码级别的重用非常简单,只需要将源代码一起编译即可。
但是许多时候源代码丢失或者厂商不愿意公开源代码,只有二进制代码可用,此时程许多程序设计语言提供了标准库和相应的库管序设计语言应该提供重用二进制代码的机制。
理机制,通过标准库用户可以使用常用的算法和数据结构,通过库管理机制用户可以使用第三方的库,从而扩充标准库。
现代编程语言倾向于将程序设计语言理解为程序设计环境。
除了核心的语言成分外,还包括编程实践中经常用到的算法和数据结构,作为核心语言的支持。
例如Java 规范中就明确提到语言提供的标准库 ng.*将自动加载,C 语言规范中对标准库也有相应的定义。
Pascal 因为没有定义标准库和提供库管理机制被许多 C 程序员诟病。
C 在许多方面类似C,例如采用C 中的虚拟机观点,具有指针,类型结构的内存布局于 C 相同,但是 C 在更多的方面与 C 不同。
C 中引入了更高级的面向对象抽象机制,提供了构造大型程序的名空间机制,具有比 C 复杂的类型机制,具有编译时模板机制,具有更多的运行时机制。
因此需要设计体现 C 特色的标准库。
C 的特色在于提供灵活的机制,执行效率高。
标准库作为语言的支持成分,需要大量的重复使用,因此 C 标准库应该体现效率。
这也是 C 标准库的特征之一。
其次C 提供了高级抽象机制,因此标准库应该通用。
通用意味着标准库对用户定义的类型有良好的支持。
C 中引入面向对象机制,强调信息封装,用户定义类型千变万化,因此标准库应当具有操作任意类型的能力。
同时对这些用户定义类型不能有任何假定,否则不方便用户使用标准库。
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有限积分法(Finite Integration Technique, FIT）: 离散麦克斯韦方程组后，用中心 差分代替时间导数，生成显示递推 方程。
用设定激励波形信号激励模型 具体 原理 （时域模型），在时域中计算后反 推回频域。 线缆 分析 将线缆同接地板、屏蔽腔等物体 作为一个整体在空间中进行网格剖 分，用有限积分法进行迭代计算。 对于集总元件所在的网格通过 SPICE电路算法进行处理，最终得到 集总元件上的电压以及电流响应。
传输线端接负载为 R1=50欧， R2=100欧 。
图4 屏蔽腔体内单导体传输线的结构示意图 入射波与仿真1和2相同，电磁脉冲 的入射角度θ=180 度，ϕ=90度，极化 角度为 α=180度 。
电磁所
30
FDTD-TL CST MWS CST CS
20
10
U/V
0
-10
-20
-30 0 10 20 30 40 50 60
电磁所
算法原理比较
微波工作室
算法 基础
线缆工作室 经典的传输线理论：
建立传输线方程，求得输入阻 抗反射系数、驻波比、传输功率 等特性参数，实现阻抗匹配。 将线缆和载体的几何特性和材 料特性转化为等效电路，最终在 电路仿真器中完成计算。 假定入射场无损耗地加载在线 缆上，利用边界元法（BEM，有 点：精度较高，降低计算维度； 缺点：多种媒质共存时不好处理） 求解线上电压分布情况。
t/ns
图5 三种方法下的电缆终端负载上的瞬态响应
电磁所
小结
经过调研以及仿真可知，CST两种工作室与FDTD-TL程序 基本都能用于计算线缆的电磁脉冲耦合问题。 微波工作室需要精细的网格剖分才能保证精度，对于精 细的线缆结构，会导致计算时间较慢；线缆工作室计算结果 与微波工作室相比有些偏差，与等效电路模型的精度有关； FDTD-TL方法计算结果与微波工作室吻合相对较好，在处理 计算量大的模型时，仿真时间短于微波工作室。 整体来说FDTD-TL在计算这类问题还是有一定的优势。
仿真分析3
屏蔽腔体长度 Lc=60cm，宽度 Wc=50cm ，高度Hc=40cm ； 腔体厚t= 5mm。缝长Ls=30cm ，宽 度ωs=2cm ，缝的中心与腔体上面板中 心的距离D=15cm ； 单导体传输线长度l=50cm ，距腔底 高度 h=20cm，间距d= 20cm，导线半 径r=2mm 。
电磁所
算法性能比较
微波工作室 通用性较好，对于任意线缆结构 可选性高；结果精确（基于有限积 自身 分法）。 建模：精度受网格剖分大小影响， 优势 劣势 单位网格尺寸越小，精度越高，但 是需要的计算机资源越高。 线缆工作室 只考虑TEM传播模式（基于传 输线理论），①计算精度受频率 等因素影响较大；②导体要形成 回路（通常N个导体有（N-1）个 传播模式），没有任何参考地的 单线模型直流以外的频域无法生 成准确模型。
时域混合算法优缺点
程序本身： 占用内存小，计算速度快、通用性较好，程序方 便修改。 由于采用传输线等效模型，计算精度受频率等因 素影响较大。
电磁所
仿真分析1
FDTD-TL CST-MWS CST-CS
2000
1500
1000
U/V缆的电磁耦合模型
-500
导电平面长宽均为2m， 厚度为10cm， 0 20 40 60 80 100 t/ns 电缆长度L=1m 高度h=10cm 半径r=5mm 终端接负载Z1=50Ω，Z2=50Ω。 入射波为核电磁脉冲 图2 三种方法下的电缆终端负载上的瞬态响应 E0(t)=E0*exp(-4*PI(t-t0)^2)，E0=65Kv/m 入射角度为θ=180 度，ϕ=90度 极化角度为α=90度 。 空间步长为 0.05m，总的时间步为1200步
电磁所
仿真分析2
将仿真1的时间步长设为0.01m，总时间步设为3000步，得到三 种方法下的电缆终端负载上的瞬态响应如下：
FDTD-TL CST MWS CST CS
20
15
10
5
U/V
0 -5 -10 -15 0 10 20 30 40 50
t/ns
图3 三种方法下的电缆终端负载上的瞬态响应
电磁所
电磁所
CST软件与程序算法对比
时域混合算法FDTD-TL
电磁所
CST软件简介 CST软件采用有限积分法（Finite Integration）, 主要面向3D电磁场、微波电路和温度场设计工程师； 覆盖整个电磁波段，提供完备的时域和频域算法； 包含七个工作室子文件。 PPT工作内容 比较CST中的微波工作室和线缆工作室。
都需要设定有限地平面，无法模拟无限大地平面模型。 线缆 情况 下分 析 复杂负载电路建模相对不易，建 模的偏差可能产生误差。 对线缆线束结构的直线段形式 剖分忽略了电缆终端和弯曲处引 起的场效应影响。
电磁所
时域混合算法FDTD-TL原理（FDTD与传输线法的结合）
电磁所
时域混合算法FDTD-TL公式迭代 在每一个时间步进上，将FDTD计算得到的传输线激 励场引入到传输线方程，实现空间电磁场与传输线瞬态 响应的同步计算。