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tlm求解器【cst软件零基础教程】-和记娱乐怡情博娱188

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-09-18 | 50 次浏览 | 分享到:
tlm求解器【cst软件零基础教程】

tlm 是三维全波电磁算法的一种,在cst中和t-solver一样都属于时域算法,互相补充。cst于2008年将tlm求解器收购。由于tlm求解器支持一些特殊的材料和结构,比如压缩模型,二维材料,而在emc仿真中常用这些特殊材料和结构将系统简化,tlm便派上用场。当然,在天线,pcb,生物模型sar仿真方面,tlm也表现很好。tlm在这里我们用cst宏自带喇叭天线为例,默认为时域t-solver,也就是fit算法,单击mesh  view查看网格,网格数约7.7万左右。


 


globalproperties 下,转换成tlm的网格,也就是转换成了tlm时域求解器。


 

 


全局网格设置界面和时域hexahedral网格一样。tlm网格加密重点在于这个界面下的specials,我们等下解释。这里我们使用默认设置,关闭界面。这时再查看网格meshview会发现没有变化,因为tlm网格会在求解器运行同时自动更新。点击t-solver时域求解器,再次确定meshtype已经自动选择tlm,然后开始仿真start。


 


仿真结束后,去到后处理post-processing旁边的logfile,可查看tlm的cell lumping功能自动节省多少网格数,这里是70%左右,也就是说tlm实际使用网格数为2万左右。不同的模型网格减少量略有差别,大多数结构都能减少70%-90%,甚至90以上,相应的仿真时间也会减少。


 


这时再重新点击meshview查看网格,可见tlm网格是结构附近树状聚集(octreemesh)。由于tlm也支持最新的pba技术,任何斜面曲面都能完美识别和计算,具体表现为变形的近结构网格。


 


看一下结果s11,这里我们快速转换成fit和fem,用默认值仿真和tlm一起作比较,可以发现在没提高精度的情况下,s11在8-10ghz还是有1db 左右的差别。


 


接下来我们简单提高一下tlm计算的精确度,其他设置当然包括求解器精度,边界条件精度,材料精度等,这里我们只讨论一下网格。在mesh global properties的specials 网格特殊设置,大多设置和时域频域求解器一样tlm加密重点在discretizer界面:


 

 

1. limit octree cellsize near to model to: 近结构的网格尺寸,默认为mesh global properties设置的最大hexahedral网格, 也可以手动定义绝对值。

2. cell sizesmoothing ratio: 网格尺寸过渡比,有效范围2-5,默认为4,加密推荐2或3。

3. limit cellconnects to 2:1:勾选会限制连接某个网格的网格数量为2,不勾选默认允许到5。此数量比和尺寸比可一起使用,确保网格平滑和精确,推荐常使用。

4. point accuracyenhancement:内部三维结构处理和计算矩阵使用,默认为0%。100%意味着最高三维处理,但求解过程变慢。如果网格划分遇到问题,或结构棱角细节精细,可适当调高,比如50%。

5. pba设置,推荐常使用。

6. maximum timestepreduction factor:由于太小的网格会影响时域计算的time step,一般用默认的2就行。


 

9ghz farfield

fit

tlm

fem

total efficiency (db)

-0.03908

-0.03678

-0.03780

directivity (max, dbi)

13.30

13.31

13.30

angular width (3db, deg)

36.9

36.8

37

 

在分别加密和提高精度后,可以很容易得到三个不同算法的同样结果,s11误差控制在0.3db以下;另外部分远场数据比较也基本相同。这里我们案例相对简单,其实更复杂的天线和系统的tlm仿真结果也被cst的技术人员和很多cst用户验证过,表现都很不错。当然,tlm不是万能的,也不能完全替代fit,本文重点是帮助大家了解和使用tlm。

 

(内容、图片来源:cst仿真专家之路公众号,侵删)

 

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