ADS和HFSS、CST联合仿真

ADS和HFSS/CST联合仿真

ADS软件具有强大的电路系统级仿真功能，而HFSS、CST能够进行精确的3D电磁仿真计算，对无源器件的仿真优化具有较高的精度。因此结合二者的优势，我们可以实现：一、在ADS中构建无源电路模型，进行初步的优化仿真；并最终导入HFSS或CST中进行精确仿真优化验证。

1.在ADS中构建平面结构的无源电路拓扑，并layout至momentun（ADS中的

2.5维仿真

模块）中，此时schematic中的电路拓扑已经转化为实际的电路版图，最后将momentun 的版图以DFX(flattened)形式export出来。此时的DFX格式的版图已经可以使用AutoCAD打开。现以一个低通扇形偏置电路说明。

图1. ADS中拓扑图图2. layout至momentum版图

仿真结果：

图3. 仿真结果

导出时需要注意的是将momentun中版图的端口和网格取消！

图4. 导出操作

选择DFX(flattened)格式，并选择路径保存文件，我们可以将其专门保存至一文件夹，以

便于CAD导入该文件。导出后用CAD打开如下图：

图5.导出导CAD中的图

2.利用HFSS或CST将DFX形式的版图打开，此时版图中的电路结构已经导入到HFSS或CST

模型中，只需再建立电路基片的厚度和其他一些端口设置，就可以进行仿真。

图6. 导出至HFSS中

二、在HFSS或CST中仿真优化好的数据导出至ADS中，利用这些优化数据，进行系统电路级的仿真。下面以具体实例说明：

（一） HFSS将仿真结果导出至ADS进行电路级仿真

在HFSS中，这是一个波导结构的功分器，建立的模型如图7：

图7：HFSS中的模型

其仿真结果为：

图8：S11和S21曲线

现在我们需要将仿真的S参数数据导出至ADS中，首先如图9这样选择：

图9.导出操作

出现对话框后，则这样如图10设置：

图10：S参数导出窗口设置

需要注意的是S Matrix数据的单位选择是dB/Phase（deg），然后选上All Freqs选项，最后点击Export按钮以.sNp格式将S Matrix数据导出。选择保存路径，保存格式如图11所示。

图11：数据的保存

点击保存按钮后，弹出如图12的对话框，提示你是否要将数据按照50hms归一化，选择Do not Renormalize Solution一项。因为经过验证，归一化后的数据在ADS仿真和HFSS的仿真结果并不相符一致。

图12. 导出S参数归一化选项

最后将导出的.sNp拷贝至ADS仿真的工程文件.prj文件中的data文件中。选择网络端口模型，建立验证电路，如图13

图13 验证电路结构

双击端口网络模型，弹出图14对话框，按照图示选择，最后点击ok。

图14 选择.sNp文件

最后仿真验证结果如图15所示，与HFSS结果一致：

图15.仿真结果

在CST中，也可以进行类似的联合仿真，只是在导出时对S参数无论是否按照50ohms归一化在ADS验证仿真中都差别不大。

如果需要两台电脑联合仿真，那么需要通过网络建立两个公用文件夹，一个用于将ADS 的模型导出保存至此，然后用HFSSimport进去；另一个用于保存HFSS导出的S参数文件，

利用ADS调用。

CST使用教程

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—new 2,随时选用模板 File—select template

2)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

CST仿真报告

魔T 的CST 仿真报告 一．魔T性质 ①四个端口完全匹配； ②进入E臂的信号，将由两侧臂等幅反相输出，而不进入H臂； ③进入H臂的信号,将由两侧臂等幅同相输出，而不进入E臂； ④不仅E臂和H臂相互隔离,而且两侧壁也相互隔离； ⑤进入一侧臂的信号，将由E臂和H臂等分输出，而不进入另一侧臂； ⑥若两侧臂同时加入信号错误！未找到引用源。，E臂输出的信号为错误！未找到引用源。，H臂输出的信号则等于错误！未找到引用源。。 二．实验步骤 1，设置工作平面属性 Size：100；width：50；Shap width：5.。 2，建模_选择立方体 （1）Solid1；Xmin：-50；Xmax：50；Ymin：-10；Ymax：10；Zmin：0；Zmax：50。 （2）Solid2：Umin：-25；Umax：25；Vmin：-10；Vmax：10；Wmin：0；Wmax：30. （3）Solid3：Umin：-10；Umax：10；Vmin：-25；Vmax：25；Wmin：0；Wmax：30.

3、设置波导端口 选择一个面，选择Solve→Waveguide Port，得到端口1，同理得到端口2,4。 4、设置求解频率：Solve→Frequency…： 5、Monitor： 6、瞬态求解器设置： 7、查看结果。

TIME SIGNALS 当一端口输入时,各输出 当二端口输入时,各输出 当四端口输入时,各输出

S-PARAMETER MAGNITUDE IN DB port 1 输入： PORT 4 输入：

设定求解器求解的频段为 3.4GHz—4GHz,监视器观察的频率为3.6GHz(由后面将会知道该频率大于截止频率)。 信号从1端口加入，我们可以用E面T的基本理论对其进行分析。 (1).1端口截止频率由下图显示： 截止频率为2.99743GHz。由仿真的结果可知，1端口的截止频率，前面设置的工作频率为f=3.6GHz,故导波主模不会被衰减掉。(2).导波从1端口输入信号从各端口输出如下图所示(对数坐标

CST仿真实验实验报告

电子科技大学自动化工程学院标准实验报告 （实验）课程名称微波技术与天线 电子科技大学教务处制表

电子科技大学 实验报告 学生姓名：学号：指导教师： 实验地点：实验时间： 一、实验室名称：C2-513 二、实验项目名称：微波技术与天线CST仿真实验 三、实验学时：6学时 四、实验目的： 1、矩形波导仿真 （1）、熟悉CST仿真软件； （2）、能够使用CST仿真软件进行简单矩形波导的仿真、能够正确设置仿真参数，并学会查看结果和相关参数。 2、带销钉T接头优化 （1）、增强CST仿真软件建模能力； （2）、学会使用CST对参数扫描和参数优化功能。 3、微带线仿真 学习利用CST仿真微带线及微带器件。 4、设计如下指标的微带线高低阻抗低通滤波器 截止频率：2GHz 截止频率处衰减：小于1dB 带外抑制：3.5GHz插入损耗大于20dB 端口反射系数：<15dB

端口阻抗：50欧姆。 五、实验内容： 1、矩形波导仿真 （1）、熟悉CST仿真软件的基本操作流程； （2）、能够对矩形波导建模、仿真，并使用CST的时域求解器求解波导场量； （3）、在仿真软件中查看电场、磁场，并能够求解相位常数、端口阻抗等基本参数。 2、带销钉T接头优化 （1）、使用CST对带销钉T接头建模； （2）、使用CST参数优化功能对销钉的位置优化； （3）、通过S参数分析优化效果。 3、微带线仿真 （1）、基本微带线的建模； （2）、学习微带线的端口及边界条件的设置。 4、微带低通滤波器设计 （1）、根据参数要求计算滤波器的各项参数； （2）、学习微带滤波器的设计方法； （3）、利用CST软件设计出符合实验要求的微带低通滤波器。 六、实验器材（设备、元器件）： 计算机、CST软件。 七、实验步骤：（简述各个实验的实验步骤） 1、矩形波导仿真： ①. 建模：建立矩形波导的模型（86.4mm*43.2mm*200mm）；②. 设置

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微波工作室一一 三维无源高频电磁场仿真软件包（S参量和天线） CST设计工作室一一 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电磁工作室一一 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：

122用户界面介绍

123基本操作 1) .模板的选择 CST MW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 —new 2,随时选用模板File —select template

实用标准文案 模板类型 2）设置工作平面 首先设置工作平面(Edit-working Plane Properties ) 将捕捉间距改为1 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 T 件平面大小 # Auto 标位置分辨率1 以下步骤可遵循仿真向导（ Help->QuickStart Guide ）依次进行 （讪讨鼠标来愉入唯杯） 恰当的址置工作平而可 怖助您牯确進獄 Working Plar e Ptoperbes R&ster xj Snap Aidth 当ij 妙驟 U 立应步骤 Tr kn^i

CST2013设计实例中文教程

CST天线设计和天线阵设计—CST2013设计实例 这个设计实例主要介绍和演示如何使用CST微波工作室来仿真设计分析天线和天线阵，分析给出天线、天线阵的S参数和辐射方向图等远区场性能结果。设计操作使用的软件版本是CST2013. 设计实例介绍了平面天线的设计分析的全过程，以及一个2x2天线阵的仿真分析过程，在CST微波工作室中有多种不同的方法分析阵列天线问题，用户可以将单个天线的远区场叠加得到天线阵的远区场结果；用户也可以构造四个相同的天线，都有各自的激励，然后顺次分析计算所有天线后，讲分析结果合并；或者各个天线单元并行激励，只计算一次给出远场结果。 我们强烈建议您仔细阅读，通过CST微波工作室开始和CST微波工作室的工作流程和求解概述手册在开始本教程前。

上面描述的结构是由两个不同材料的基板和完美的电导体（PEC）。没有必要对空气进行建模，因为它会自动添加（根据当前背景材料设置），当指定的开边界条件时。这将是自动完成的一个适当的模板。用一个同轴线路实现贴片的馈电。 几何作图步骤 本教程将带你一步一步地通过你的模型的建设，并提供相关的屏幕截图，以使您可以加倍检查您的作品一路上。 请记住在事件中撤消设施，您希望取消最后一个施工步骤。 Create a New Project 发射后的CST工作室套装你会进入开始屏幕显示您最近打开的项目列表，并允许您指定适合你要求的最佳应用。开始的最简单的方法是配置一个项目模板，该模板定义了对典型应用程序有意义的基本设置。因此，点击“新建项目”部分的“新建项目”按钮。

接下来，你应该选择应用领域，这是微波和射频的例子在本教程中，然后选择工作流程，双击对应的输入。 对于贴片天线结构，请选择Antennas Planar (Patch, Slot, etc.) Time Domain Solver.

CST仿真FSS详解..

CST仿真FSS详解（非原创） [table=1120px][tr][td] 1.建模 首先在CST中建立单个阵列单元的模型，软件就会将该单元在x和y’（阵列的两个周期方向）方向上进行周期延拓，从而得到FSS二维无限阵列结构。 建模时，可应用窗口上方的建模工具栏。应用相应的布尔运算，可进行结构之间的加减。我建立了几个基本的FSS模型，供您参考。 2.设置 需设置的条件有： ①仿真频率段，工具栏上方的图标 ②边界条件，工具栏上方的图标 a). z方向的 将z方向的两个端口的边界条件改为“open（add space）”（默认为open）。 b). Floquet端口模式数 “Open Boundary”按钮可以更改端口的Floquet模式数设置。当不会产生栅瓣时，Floquet模式数为2即可；当会产生栅瓣时，需设置高阶模式数。 c). 阵列的排布方式 “Unit Cell”选项卡可以设置FSS阵列的排列方式。阵列的倾斜角度由“Grid angle”设置，x 和y’为阵列的延拓方向，此处应填写两个方向上的阵列周期。 ③激励及参数扫描 选择频域仿真按钮，进行激励及扫描参数设置。激励源端需选择Zmax。若要进行参数扫描，需选择“Par. Sweep”按钮。在参数扫描对话框中左边窗口为设置的扫描参数以及扫描范围；右边窗口为选择关心的结果项，通常选择“Postprocessing template”进行选择。 1.仿真计算及结果观察 当设置好扫描参数和观察结果项后，就可以点击“Start”按钮进行仿真计算了。此时，CST会逐个对扫描参数依次仿真。仿真结束后，在左边窗口中最下方的Tables树中，可以观察仿真结果。 若不进行参数扫描，则在选择频域求解器并设置好激励源后，可以直接点Start按钮进行仿真，并且此时结果中会显示相位等很多基本信息。 补充：CST中端口模式与栅瓣的关系？？！！ CST对FSS结构的仿真，按照Floquet模式计量透射系数和反射系数，这允许我们评估栅瓣

ADS和HFSS、CST联合仿真

ADS和HFSS/CST联合仿真 ADS软件具有强大的电路系统级仿真功能，而HFSS、CST能够进行精确的3D电磁仿真计算，对无源器件的仿真优化具有较高的精度。因此结合二者的优势，我们可以实现：一、在ADS中构建无源电路模型，进行初步的优化仿真；并最终导入HFSS或CST中进行精确仿真优化验证。 1.在ADS中构建平面结构的无源电路拓扑，并layout至momentun（ADS中的 2.5维仿真 模块）中，此时schematic中的电路拓扑已经转化为实际的电路版图，最后将momentun 的版图以DFX(flattened)形式export出来。此时的DFX格式的版图已经可以使用AutoCAD打开。现以一个低通扇形偏置电路说明。 图1. ADS中拓扑图图2. layout至momentum版图 仿真结果： 图3. 仿真结果 导出时需要注意的是将momentun中版图的端口和网格取消！

图4. 导出操作 选择DFX(flattened)格式，并选择路径保存文件，我们可以将其专门保存至一文件夹，以便于CAD导入该文件。导出后用CAD打开如下图： 图5.导出导CAD中的图 2.利用HFSS或CST将DFX形式的版图打开，此时版图中的电路结构已经导入到HFSS或CST 模型中，只需再建立电路基片的厚度和其他一些端口设置，就可以进行仿真。

图6. 导出至HFSS中 二、在HFSS或CST中仿真优化好的数据导出至ADS中，利用这些优化数据，进行系统电路级的仿真。下面以具体实例说明： （一） HFSS将仿真结果导出至ADS进行电路级仿真 在HFSS中，这是一个波导结构的功分器，建立的模型如图7： 图7：HFSS中的模型 其仿真结果为： 图8：S11和S21曲线 现在我们需要将仿真的S参数数据导出至ADS中，首先如图9这样选择：