上海瑞卓

1. 产品简介

德国CST- Computer Simulation Technology AG公司成立于1992，是一家专注于三维电磁场仿真、并提供电路、热及结构应力协同仿真的国际化软件公司，2016年加入达索系统，致力于完善结构与电磁场仿真的统一。

CST STUDIO SUITE能支持汽车、航天、航空、舰船、联网家庭、医疗设备、可穿戴电子产品以及其他职能对象的全频谱EM仿真要求。因精度、速度、易用性上的优良体验，CST STUDIO SUITE在众多领域已得到工程师、设计、研发人员的广泛使用。

2. 应用领域

CST STUDIO SUITE是目前全球EM市场最为全面的解决方案，提供完备的时域、频域全波算法和高频算法，是用于设计、仿真、优化电磁系统的完备工具；应用领域包括微波射频与光学（如天线设计与布局、雷达等），电子设计/电子技术（如PCB板，线缆、封装、连接器等），EMC/EMI （如整车电磁兼容/电磁干扰等），近场和低频问题（如电机、传感器等），带电粒子动力学（如加速器、真空电子设备等）。CST各个典型应用领域均有专用求解器适合从静态到高频的电磁仿真；在耦合仿真应用上，可以实现系统级、混合、多物理、电磁/电路联合仿真。

CST STUDIO SUITE以其友好的用户界面，支持各类导入模型格式，强大的参数化功能、自动优化工具和强劲的后处理选项加速工程师研发过程。

CST软件应用的行业非常广泛，覆盖汽车、通信、国防、电子、电气、医疗和基础科学等诸多行业。

2.1 典型应用领域：微波&射频/光学

无源微波 & 射频器件设计是CST STUDIO SUITE的主要核心应用之一。设计工程师可通过CST开展天线、滤波器和耦合器等各类器件的电磁兼容设计。

在微波&射频/光学应用中，CST提供包含各类求解器，如常用的时域积分求解器和频域有限元求解器，支持面网格和笛卡尔六面体网格和四面体网格。还包括积分求解器，高频求解器、本征模求解器和传输线矩阵法求解器，可适用于各类场合应用。根据应用方向，CST STUDIO SUITE会为用户推荐合理求解器，帮助初级用户通过鼠标点击完成项目仿真。

在该应用领域中CST支持电磁场-电路联合仿真，其中电路仿真部分可由CST DS（CST设计应用领域）支持；也可由CST导入第三方软件的电路仿真结果（如NI AWR软件和是德科技的仿真软件）。该应用领域也可支持基于电磁损耗引起的热和结构分析，该分析基于CST MPS（CST多物理场应用）。

2.2 典型应用领域：EDA/电子器件

现代电子系统的发展趋势是在小而轻的设备上实现高性能。由此伴随而来的是电路的复杂性和更高的传输率，要得到可靠的设计就要求对电子系统进行精确的电磁场分析和特性分析。

特性包括板子的不连续产生的效应（互连，过孔，弯曲、带状线、结合点、键合线等）和真实电路板中多层板的信号完整性评估等。高频电子系统在设计时不能仅仅止步于电路原理图的设计。PCB中封装类型的选择，器件摆放的位置和朝向，叠层的选择，走线的布局，介质材料和其他结构的选择都会影响整个系统的性能。

CST STUDIO SUITE的3D全波求解器可以精确评估PCB的电子元件和器件的特性。支持主流EDA格式导入并进行3D仿真。支持在同一界面下采用时域和频域求解器对同一模型进行交叉验证。高性能计算性能保证了3D电磁仿真的可行性。

CST STUDIO SUITE同样是电子系统电源完整性（PI）分析的理想工具。支持分析电压降（IR-drop），给出整块PCB板上电压降分布。预测电源分配网络（power delivery network）的阻抗，对复杂电路板和封装上加载去耦电容的位置和大小提供建议。

2.3 典型应用领域：电磁兼容（EMC）/电磁干扰（EMI）

电磁干扰（EMI），电磁兼容（EMC）和电磁环境效应（E3）在任何电磁产品研发和系统集成过程中都是重点需要考虑的。

从法律上讲，所有的产品都必须满足国内/国际电磁兼容标准，该标准规定和限制了电子电气系统传导发射和辐射发射。

产品不能是敏感性强的产品，换句话说，面对电磁干扰比如电快速瞬变（EFT）和静电放电（ESD）必须是抗干扰的。此外，系统可能会被要求在诸如雷击和电磁脉冲（EMP）等严酷的电磁环境下运行。

权衡产品的电磁兼容和设计要求，对工程师来说是一项巨大的挑战。仿真可以帮助工程师找到产品中问题的来源并在设计早期就进行修正。

CST STUDIO SUITE具有独特且强大的仿真技术，能完美的适用于电磁兼容分析。

2.4 典型应用领域：静场和低频

当结构尺寸远比波长小的时，可采用低频甚至近场求解器对其进行仿真。经典的低频应用包括电机、发电机、开关、阀门、传感器和执行机构。对于这些系统，不仅仅关心的电磁场，通常也被要求仿真力、转矩和温度分布。

仿真可以帮助工程师设计这些设备，支持工程师对这些设备的特性进行研究，如屏蔽是否有效，是否达到击穿电压？在欧美的劳动法中制定了人在电磁环境下安全性问题，这个问题在中国也已经开始重视起来，CST STUDIO SUITE可以计算电磁环境对人体的影响——如工人在高场强设备如电焊机前工作时曝露在电磁场环境中比吸收率SAR。

该应用领域的仿真求解主要基于CST EMS（CST低频电磁应用求解器），可覆盖所有低频电磁仿真领域，各种近场/低频求解器可以应对不同的应用类型。在静场和低频应用中也可进行温度分布分析。

2.5 典型应用领域：粒子动力应用领域

在现实的很多应用中，自由移动的带电粒子在电磁场中的动力学是起到关键作用的。有些是属于日常生活的，像微波炉中的磁控管，X射线管和电子射线管。另一些则是不太常见的，如地面无线电、电视台或是民用/军用雷达的高功率电子管。另外一些应用包括通过电子束辐照保存食物、材料改性和二次电子倍增分析中高功率设备。计算这些效应对3D电磁仿真是极具挑战的任务。

粒子动力应用领域求解主要基于CST PS（CST粒子应用专用求解器），典型应用范围：微放电、单注及多注螺旋线及耦合腔行波管和速调管增益和非线性谐波分析、磁控管振荡器调谐分析、正交场放大器、回旋管、磁束缚、粒子加速器束流发射度、尾场、高功率微波源设计等。

3. 软件特点与优势

CST STUDIO SUITE是用于设计、仿真和优化电磁系统的完备工具，被全球知名工程和技术企业广泛采用。CST®产品的三大支柱是精度，速度和易用性。

3.1 精度高

在计算仿真技术的精度和效率方面，CST有着多年的积累和研究。CST STUDIO SUITE的每一个模块都经过验证。

高精度支持用户在各个领域使用CST STUDIO SUITE构建真实模型，模拟其特性，帮助用户在设计环节节省时间和成本。

在一些应用中，CST STUDIO SUITE中有多种求解方法可以应用在同一模型上，支持用户在一个界面中通过不同的求解器求解，交叉验证仿真结果。

车轮传感器的响应曲线：仿真与测试结果吻合

3.2 速度快

CST STUDIO SUITE中各类求解器保证了从简单问题到复杂问题，电大或者电小结构、宽带或者窄带都能高效的完成仿真。

现在很多系统包含了各类器件，每一个器件都适合于不同的求解器，CST STUDIO SUITE的系统集成和建模（SAM）会将系统拆分成多个模型，每个模型采用最合适的求解器进行求解。

CST STUDIO SUITE同时提供了大量基于硬件的仿真加速选项，如多线程、硬件加速、MPI集群计算和分布式计算。这些选项会大大提升仿真速度，允许用户仿真更大更复杂的模型。为了帮助用户更好得使用硬件加速功能，CST采用了acceleration token licensing 方案，支持用户高效混合使用硬件加速功能。高性能计算（HPC）和优化使CST STUDIO SUITE求解速度进一步提升。