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(guān)于用宏提取材料參數(shù)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(dǎo)率的色散模型,然后色散卡下,可選擇用戶輸入:
下面假設(shè)用戶已有材料數(shù)據(jù),比如我這里隨便寫一組:
這里的N階多項式擬合最多階數(shù)為10,雖然用戶可控制誤差和調(diào)整某些頻點的權(quán)重,但很多時候都會發(fā)現(xiàn),仿真用的材料曲線與用戶提供的數(shù)據(jù)很難達到非常一致的擬合,比如:
首先強調(diào)一下CST為什么這么做,首先頻域數(shù)據(jù)不連續(xù),所以一定需要擬合。那么擬合就直接拿用戶提供的數(shù)據(jù)點然后插值不就行了嗎?當(dāng)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(guān)系),這個是時域仿真很重要的,所以擬合會出現(xiàn)有些頻點并沒有用到用戶的數(shù)據(jù)的情況,換句話說,用戶的數(shù)據(jù)經(jīng)常是不滿足時域物理性的“問題”數(shù)據(jù)。
CST有非常多的仿真場景是頻域時域互換,比如場路協(xié)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(jīng)常被誤解成擬合不準(zhǔn),哎。
下面回答這個問題,用戶一定要用自己提供的這些數(shù)據(jù)進行頻域仿真可以嗎?當(dāng)然可以,不用時域擬合(Fit)數(shù)據(jù)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(diào)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(jié)束后查看材料使用情況:
方法2. 參數(shù)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(shù)據(jù),可能方便某種后處理。
先將仿真頻率范圍參數(shù)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(shè)置界面,選擇Use datain frequency range,限制每次單頻點的材料數(shù)據(jù)。
然后用參數(shù)掃描掃N進行仿真:
仿真結(jié)束后,可查看用了哪些材料屬性,不是材料原數(shù)據(jù)就是插值:
小結(jié):
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(xiàn)代仿真技術(shù)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(shù)據(jù)也是白搭。巧婦難為無米之炊的道理還是對的。