CST中如何使用自定義的頻域材料色散介電
這個問題真的是太多用戶問了。。。所以解答一下。之前有一篇關于用宏提取材料參數的推薦方法也可參考:如何用CST自帶宏提取材料的DK,Df值。
材料屬性中,要用電導率的色散模型,然后色散卡下,可選擇用戶輸入:
下面假設用戶已有材料數據,比如我這里隨便寫一組:
這里的N階多項式擬合最多階數為10,雖然用戶可控制誤差和調整某些頻點的權重,但很多時候都會發現,仿真用的材料曲線與用戶提供的數據很難達到非常一致的擬合,比如:
首先強調一下CST為什么這么做,首先頻域數據不連續,所以一定需要擬合。那么擬合就直接拿用戶提供的數據點然后插值不就行了嗎?當然不能那么簡單,這么想是只知頻域不知時域。
CST的擬合曲線自動確保時域因果性(感興趣的朋友可以研究一下因果性和Kramers-Kronig關系),這個是時域仿真很重要的,所以擬合會出現有些頻點并沒有用到用戶的數據的情況,換句話說,用戶的數據經常是不滿足時域物理性的“問題”數據。
CST有非常多的仿真場景是頻域時域互換,比如場路協同等等,這就不能對時域材料屬性放置不管,所以CST這種掃地僧式的做法經常被誤解成擬合不準,哎。
下面回答這個問題,用戶一定要用自己提供的這些數據進行頻域仿真可以嗎?當然可以,不用時域擬合(Fit)數據就行了~~
方法1. 直接F寬頻仿真,不用時域擬合
由于材料頻點離散,這里往往需要用戶自己調整仿真頻點,可用等間距Equidistant或多個Single單頻點來定義:
頻域求解器specials中,只要不選Fit as in Time Domain,那么材料就用回Data List:
仿真結束后查看材料使用情況:
方法2. 參數掃頻仿真,不用時域擬合
這個方法比較古老,較多手動,一般不推薦。唯一特點就是每個頻點是一組單獨的數據,可能方便某種后處理。
先將仿真頻率范圍參數化,一次只跑兩個采樣點的間距,比如這里仿真0-15GHz,samples=15,初始N=0
必須使用頻域求解器,選擇單頻點仿真:
Specials中,確保材料不用時域擬合:
材料擬合設置界面,選擇Use datain frequency range,限制每次單頻點的材料數據。
然后用參數掃描掃N進行仿真:
仿真結束后,可查看用了哪些材料屬性,不是材料原數據就是插值:
小結:
1. 頻域材料可直接在頻域求解器中使用,這里可以和時域擬合不一致。
2. T和F對比的時候,材料擬合就要一致了。
3. 方法1 是F求解器直接的功能,方法2是一種特殊的做法。
4. 現代仿真技術和功能是不斷進步的,但無論什么方法,若不提供給仿真軟件正確的數據也是白搭。巧婦難為無米之炊的道理還是對的。