CST—电磁及EMC仿真工具
电磁仿真HFSS、CST、FEKO时域频域硬件配置方案

电磁仿真(HFSS、CST、Feko)时域频域精准配置推荐2018目录1.电磁仿真计算特点与硬件配资分析2.电磁仿真计算绝配~UltraLAB工作站介绍3.电磁仿真计算硬件配置(单机与集群)推荐一.电磁仿真计算特点与硬件配置分析电磁场仿真软件广泛应用于无线和有线通信、计算机、卫星、雷达、半导体和微波集成电路、航空航天等领域,从毫米波电路、射频电路封装设计验证,到混合集成电路、PCB板、无源板级器件、RFIC/MMIC设计,天线设计,微波腔体、衰减器、微波转接头、波导录波器等设计等1.1 电磁仿真算法分类、计算特点计算电磁学(CEM)方法大致可分为2类:精确算法和高频近似方法。
(1)全波精确计算法包括差分法(FDTD,FDFD)、有限元(FEM)、矩量法(MoM)以及基于矩量法的快速算法(如快速多极子FMM和多层快速多极子MLFMA)等,其中,在解决电大目标电磁问题中最有效的方法为多层快速多极子方法。
(2)高频近似方法一般可归作2类:一类基于射线光学,包括几何光学(GO)、几何绕射理论(GTD)以及在GTD 基础上发展起来的一致性绕射理论(UTD)等;另一类基于波前光学,包括物理光学(PO)、物理绕射理论(PTD)、等效电磁流方法(MEC)以及增量长度绕射系数法(ILDC)等算法计算特点汇总如下小结:1.时域算法,属于显式算法,传统的CPU多核加速比好,核数越多计算越快,此外,并行度高,支持GPU加速计算,注意大部分求解器对GPU要求是双精度计算为主,也就是说需要用双精度性能高的GPU卡2频域算法,属于隐式算法,支持多核并行计算,但核数并行计算有限,不支持GPU计算,提升性能的手段,就是提升CPU的频率,足够大的内存,值得注意当内存非常大的时候(超过192GB),硬盘io性能非常关键1.2 对并行计算求解过程分析如何配置CPU要根据求解过程和算法特点,尤其要了解时域、频域两大算法特点紧密结合,这样才能更高效更合理,从并行求解流程图看,循环计算过程是单核和多核交叉过程上图可以看出,CPU选型非常重要,CPU睿频足够高,大幅缩短【阶段1】求解时间,和整机足够核数+高频运行,大幅缩短【阶段2】的求解器解算时间常规工作站卖家,提供的机器往往多核忽视了睿频的重要性,整个计算过程效率非常低,因此硬件配置注意:1.如果是时域算法为主,例如 FDTD、FIT求解器,由于并行度高,工作站配置尽量多核,可显著提升求解速度,同时注意阶段1睿频高的处理器更快,如果是以GPU计算为主,可以配置CPU频率高,核数少的,这样整个过程显著提升2.如果是隐式算法为主,例如 FEM,MOM求解器,由于并行度有限,一定要睿频尽可能高,同时保证足够的核数的并行,这样整个求解过程无死角瓶颈3.如果是多种算法并用,CPU要足够核数与高睿频之间选择一个兼顾的规格,三种应用(时域算法、频域算法、混合算法)都均能确保工作站硬件计算性能最大化考虑到上述计算特点,CPU的选择对整个求解过程极其重要,下面是最新上市的intel Xeon Schalable(可扩展)处理器多种规格,UltraLAB选型分析:1.3 CEM求解规模与硬件配置推荐a)基于时域算法~UltraLAB硬件配置参考(CPU类)b)基于频域算法~UltraLAB硬件配置参考c)基于超大规模时域算法求解GPU选型如果以GPU求解为为主,可选的GPU卡参考下表二.基于电磁仿真计算的UltraLAB机型介绍UltraLAB是西安坤隆计算机科技有限公司推出的定制图形工作站品牌,经过多年发展,该产品拥有傲视群雄的三大领先优势:先进计算硬件架构、完整齐全行业应用定制方案、专业硬件系统优化技术,大幅超越同类的“图形工作站”产品,我们提供基于电磁仿真计算应用最快硬件架构产品系列2.1 极速图形工作站H490介绍配置特点:(1)CPU具有超高的频率,中小规模时域与频域求解,发挥极致性能6核5.0GHz,8~10核4.8GHz,12~14核4.6GHz,16~18核4.4GHz(2)GPU 支持双GPU架构超算显著优势:和市场上单路cpu架构的工作站(单Xeon E5v4,单Xeon W-2100系列,单Xeon Schalable 系列)相比,拥有超高频率,在多核并行计算(特别是频域求解),性能出众2.2 高性能计算工作站EX620配置特点:CPU 支持双Xeon Schalable(可扩展)处理器,拥有更高频率和更低延迟,中大规模时域与频域求解,发挥极致性能提供规格:24核*4GHz/4.2GHz36核3.7GHz/3.7GHz40核3.1GHz/3.7GHz48核*3.5GHz/3.7GHz56核*3.3GHz/3.8GHzGPU 支持双GPU架构超算显著优势:和市场上常规双路cpu工作站(双Xeon E5v4,双Xeon Schalable系列)相比,拥有更高频率,多核并行计算(时域、频域算法),定位精准高效,显式计算(EX620i)、显式隐式计算通吃(EX620)2.3 超大规模仿真计算机型Alpha720配置特点:CPU 支持4颗Xeon E7v4处理器(最高到96核),拥有更高频率和更低延迟,超大规模时域算法求解,极致性能提供规格:72核2.8GHz,96核2.7GHzGPU 支持双GPU架构超算显著优势市面上唯一的最快时域求解(CPU计算架构)工作站,极致性能还静音2.4 图灵超算工作站GX490M或GX620MGX490M配置特点:CPU 具有超高的频率,中小规模时域与频域求解,发挥极致性能提供规格:10核4.8GHz,12~14核4.6GHz,16~18核4.4GHzGPU 支持7块双槽GPU卡GX620M配置特点:CPU 支持双Xeon Schalable(可扩展)处理器,拥有更高频率和更低延迟,中大规模时域与频域求解,发挥极致性能提供规格:24核4GHz,36核3.7GHz,40核3.1GHz,48核3.5GHz,56核3.3GHzGPU 支持9块双槽GPU卡显著优势市面上唯一的基于办公环境(静音级)最强大GPU超算性能时域求解计算系统,同时兼顾频域隐式算法极致性能展现三.电磁仿真计算硬件配置(单机与集群)推荐提供单机CPU、单机GPU、集群架构的全面完整的硬件配置方案3.1基于多种算法(CPU计算)单机工作站硬件配置方案3.2基于时域求解(GPU计算架构)单机硬件配置方案3.3基于分布式集群的硬件配置方案方案2 基于CPU+GPU异构超算的分布式集群方案说明:(1)上述报价仅仅是硬件系统,还需要作业调度系统及安装调试、培训、维护费用(2)该集群中,每个计算节点比市场上低频双Xeon架构配置,性能更高,保证循环过程中,每个环节计算性能发挥到极致。
简述利用cst软件进行模拟仿真的大致流程。

简述利用cst软件进行模拟仿真的大致流程。
《利用CST软件进行模拟仿真的流程详解》一、引言在现代科技发展的大潮中,仿真软件的使用已经成为了电磁学和射频领域中不可或缺的一部分。
特别是CST Studio Suite作为其中的佼佼者,其在电磁仿真领域有着不可撼动的地位。
本文将对利用CST软件进行模拟仿真的大致流程进行详细的介绍和解析,帮助读者更好地了解和掌握其工作原理和操作方法。
二、CST软件的基本概述CST Studio Suite是一款专业的电磁仿真软件,主要面向射频、微波和毫米波等领域的工程师和科研人员。
其具有强大的建模能力和精准的仿真结果,被广泛应用于天线设计、射频集成电路、电磁兼容性和电磁干扰等领域。
三、利用CST软件进行模拟仿真的大致流程1. 问题定义与建模在利用CST软件进行模拟仿真之前,首先需要对待解决的问题进行准确定义,并进行合适的建模。
在问题定义阶段,需清晰地列出所需要解决的电磁学问题,如天线的设计、射频系统的性能分析等。
建模阶段则需要利用CST软件提供的建模工具进行准确的几何建模,以及对材料属性和边界条件进行设定。
2. 网格划分与求解设置建模完成后,需要对模型进行网格划分,以及对求解器进行合适的设置。
网格划分需要根据几何形状和电磁波长进行调整,以保证仿真结果的准确性。
在求解设置阶段,一般需要设定频率、激励方式、边界条件等参数,以便进行仿真求解。
3. 仿真求解与结果分析进行仿真求解后,需要对求解结果进行详细的分析。
利用CST软件提供的后处理工具,可以对电场分布、磁场分布、S参数等结果进行可视化和分析,以获取对电磁问题的深入理解。
还可以通过对比实验结果和仿真结果,对模型进行修正和优化。
四、个人观点和理解CST Studio Suite作为电磁仿真领域的佼佼者,其在建模和求解的能力上有着无可比拟的优势。
通过对模拟仿真流程的了解和掌握,可以更好地应用CST软件进行电磁学问题的求解和分析,为电磁学领域的研究和实践提供强有力的支持。
电磁仿真软件CST、Comsol并行测试

电磁仿真软件CST、Comsol并行测试解决方案中心2011-5-311.测试环境 (2)2.概述 (2)3.CST软件并行扩展性测试 (2)SOL软件并行扩展性测试 (6)1.测试环境此部分介绍测试系统的软、硬件环境。
2.概述曙光天阔W580I是一款双路工作站产品,支持双路Intel 5500或5600系列Xeon 处理器,兼容目前主流的的32位及64位应用,并且专门针对CAD/CAE、仿真模拟、动画制作以及CG渲染、GPU计算等应用进行了优化。
曙光W580I最多可支持4片GPU 计算加速卡,并且支持10GigE或Infiniband等高速互联网络,可为GPU计算集群提供高密度、高性能的节点平台此次测试针对电磁仿真领域常用的CST2010和Comsol两款应用软件,主要考察CST2010和Comsol软件在高性能计算平台上的性能表现,以及并行扩展性。
3.CST软件并行扩展性测试CST STUDIO SUITE是面向3D电磁、电路、温度和结构应力设计的一款仿真软件,提供完整的系统级和部件级的数值仿真分析,典型应用包含各类天线/RCS、EMI/EMS、SI/PI、带电粒子与电磁场相互作用、场路、电磁温度及温度形变等各类协同仿真。
CST软件并行扩展性方面的测试,主要采用CST Microwave Studio的Transient Solver功能,测试其自带的算例“SAR Head Hand and Phone”。
为了增大算例规模,更好地反映CST软件并行扩展性,该算例的网格密度“Lines per wavelength”由原来8提高为16,并且求解器的“Steady state accuracy limit”由原来“-40dB”改为“-50dB”。
如下图所示,修改后算例共包括8207325个网格单元。
CST软件的Transient Solver在节点内采用多线程方式实现并行,并可采用MPI方式实现多节点并行,所用的并行库基于MPICH2。
cst eigenmode 仿真流程

CST (Computer Simulation Technology) 是一款广泛使用的电磁场仿真软件,它可以用于模拟和分析电磁波的传播、散射、辐射等问题。
Eigenmode 仿真则是CST 中一种特殊的仿真类型,主要用于计算电磁系统的本征模式,如微波谐振腔、光波导等。
下面是一个简单的CST Eigenmode 仿真流程:1.启动CST: 首先打开CST 软件,创建一个新的仿真项目或打开一个已存在的项目。
2.创建模型: 在CST 中,你需要根据实际问题的需求创建一个电磁模型。
这通常涉及到使用绘图工具在3D 空间中绘制出模型的几何形状。
3.设置材料属性: 根据模型中使用的材料,设置其电磁参数(如介电常数和磁导率)。
4.设置仿真参数: 在CST 的仿真设置中,你需要指定Eigenmode仿真类型,并设置其他相关参数,如求解频率、扫描频率范围等。
5.运行仿真: 设置好所有参数后,你可以运行仿真。
Eigenmode 仿真可能需要较长时间来计算本征模式,具体时间取决于模型的复杂性和计算机的性能。
6.查看结果: 仿真完成后,你可以在CST 的后处理模块中查看和导出结果。
Eigenmode 的结果通常会展示各阶本征模式的场分布、频率等。
7.优化和修改: 根据仿真结果,你可能需要对模型或参数进行修改和优化,然后重复上述步骤。
8.导出数据和可视化: 你也可以将仿真结果导出到其他软件中进行进一步的数据分析或可视化。
9.保存和关闭: 在完成仿真和分析后,别忘了保存你的项目。
注意:上述步骤只是一个通用的流程,具体步骤可能会根据你的具体问题和CST版本有所不同。
cst仿真emc案例

cst仿真emc案例
CST仿真软件是一款广泛应用于电磁场仿真领域的工具,它可以用于解决许多不同的电磁兼容性(EMC)问题。
以下是一些CST仿真在EMC案例中的应用:
1. 电磁辐射和敏感性分析,CST可以用来模拟电子设备的电磁辐射特性,以及其他设备对电磁辐射的敏感性。
这对于评估设备的电磁兼容性非常重要,尤其是在电子产品中频繁使用的情况下。
2. 电磁干扰分析,CST可以帮助工程师模拟和分析电磁干扰源对周围设备的影响。
这种分析可以帮助设计人员识别和解决潜在的电磁干扰问题,确保设备在实际使用中不会相互干扰。
3. 电磁场辐射和传输特性分析,CST可以用来模拟天线、微波器件和其他电磁场辐射设备的性能。
这对于设计和优化无线通信系统、雷达系统和其他电磁传输设备非常有帮助。
4. 电磁防护设计,CST可以帮助工程师模拟和分析电磁防护结构的性能,以确保设备在电磁环境中能够正常运行并且不受外部电磁干扰的影响。
总之,CST仿真软件在EMC案例中的应用非常广泛,可以帮助工程师解决各种与电磁兼容性相关的问题,从而确保设备在现实环境中的可靠性和稳定性。
电磁仿真CST入门教程

电磁仿真CST入门教程电磁仿真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——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CSTMWS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—new2,随时选用模板File—selecttemplate模板参数模板类型2)设置工作平面首先设置工作平面(Edit-workingPlaneProperties)将捕捉间距改为以下步骤可遵循仿真向导(Help->QuickStartGuide)依次进行模板类型1)设置单位(Solve->Units)合适的单位可以减少数据输入的工作量2)能够创建的基本模型3)改变视角快捷键为:视觉效果的改变:4)几何变换四种变换:5)图形的布尔操作四种布尔操作:例如:这里以“减”来说明具体操作1,两种不同材料的物体2,选择第一个物体(立方体)3点击工具栏上的图标或在主菜单选择Objects->Boolean->Subtract4,选择第二个物体(圆球)5,回车确定6)选取模型的点、边、面对每种“选取操作”,都必须选择相应的选取工具。
电磁仿真CST入门教程

电磁仿真CST入门教程CST Studio Suite是一种用于电磁仿真的软件套件,能够模拟和分析几乎所有类型的电磁现象,从电磁场到电磁波传输。
它提供了强大的工具和功能,方便用户进行电磁仿真,并在各个领域中快速找到解决方案。
接下来,我们将介绍一个简单的电磁仿真入门教程,帮助您快速上手CST。
第一步是创建一个新的项目。
选择"File -> New -> Project",然后在弹出的对话框中输入项目的名称和位置。
点击"OK"创建新项目。
在新项目中,可以选择各种不同的分析类型。
在这个入门教程中,我们将选择"Full-wave 3D"分析类型。
接下来,我们需要在分析区域中创建一个模型。
可以通过选择并拖动适当的几何体创建模型。
可以选择平面、立方体、圆柱体等。
也可以通过导入CAD文件创建复杂的模型。
在模型创建完成后,需要定义材料属性。
选择模型,并通过菜单中的"Parameters"选项卡来设置材料属性,比如介电常数、导电性等。
CST Studio Suite提供了一个材料数据库,可以使用现有的材料属性,或者手动定义自定义材料。
接下来,需要设置仿真参数。
可以选择仿真频率、边界条件等。
通过选择模型,并点击菜单中的"Simulation"选项卡来设置仿真参数。
一旦所有的参数都设置好了,就可以开始进行仿真了。
选择模型,并点击菜单中的"Simulation"选项卡,然后选择"Run"来开始仿真过程。
仿真完成后,可以查看结果。
选择模型,并点击菜单中的"Results"选项卡来查看仿真结果。
可以查看电场、磁场、功率等各种结果。
此外,CST还提供了许多高级功能,比如参数化仿真、优化、设计、射频分析等。
这些功能可以进一步拓展您的电磁仿真能力。
总结起来,CST Studio Suite是一款强大的电磁仿真软件,提供了丰富的工具和功能。
电磁软件介绍及应用

电磁软件介绍及应用电磁软件是一类用于模拟和分析电磁场行为的计算机程序。
它们基于电磁理论和数值计算方法,可以对电磁场的特性进行预测、优化设计和故障诊断。
电磁软件在电力系统、通信系统、雷达、天线设计、电磁兼容性和生物电磁学等领域得到广泛应用。
电磁软件通常可以模拟电磁场的分布、电场强度、磁场强度、电磁波传播特性等,并能提供电磁场所带来的各种物理量和参数。
以下是几种常见的电磁软件及其应用:1. Maxwell(有限元解算器):Maxwell是ANSYS公司开发的有限元求解器,广泛应用于电磁场建模和分析。
它可以用于电机、变压器、感应加热、感应炉等电磁设备的电磁场分析和设计。
通过Maxwell,可以模拟电磁场分布、磁场力、饱和效应、电磁感应和损耗等。
2. CST Studio Suite:CST Studio Suite是德国CST公司开发的全波电磁场仿真软件,主要用于天线设计、微波电路仿真、高频电磁场分析等。
它基于时域有限差分(FDTD)和时域积分方程(TDA)等数值计算方法,可以模拟电磁波传播、反射、透射、散射等现象。
3. HFSS(高频结构仿真器):HFSS是美国ANSYS公司开发的高频电磁场仿真软件,广泛应用于微波毫米波电路和天线设计。
它基于有限元方法,可以模拟电磁场传播、天线辐射、高频电路的S参数等,对于频率范围从几百兆赫兹到几太赫兹的高频应用非常适用。
4. FEKO:FEKO是南非公司Altair Engineering开发的电磁场仿真软件,可以用于雷达和天线设计、EMC/EMI分析、电波传播和电磁散射等领域。
FEKO基于复杂射线方法(CRM)和有限元方法(FEM),可以模拟电磁波的传播、散射、辐射和耦合等现象。
5. ADS(先进设计系统):ADS是美国Keysight Technologies公司开发的一款集成电路设计软件,包括了高频电磁场仿真功能。
它可以用于射频集成电路(RFIC)和微波集成电路(MIC)的设计和仿真,对于高频器件的电磁场分析和性能优化非常有效。
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CST—电磁及EMC仿真工具
CST工作室套装是一个强大的电磁仿真平台,具有准确和高效的电磁设计和仿真解决方案,覆盖电磁、微波、射频、电路、热学和力学多物理场的高集成度专业数值仿真。
产品介绍
•车载以太网的EMC/EMI仿真应用
随着智能网联汽车技术的发展,为了应对大数据传输的对数据传输速率和延时的要求,车载以太网逐步成为车载总线的主要传输方式,但信号的质量和抗扰能力成为其实际应用的关键技术点。
CST的全方位电磁兼容解决方案可以覆盖芯片、线缆线束、天线以及整个系统的电磁干扰、电磁敏感度仿真分析。
•V2V/V2X车辆网应用
车辆网由远程通信(4G/5G)、短程通信(DSRC)等网络通信构成数据交互传输网络,让车辆运行所处的电磁环境日益复杂,如何保证每个通信链路的通讯质量和置信度,CST 给出了相关的解决方案。
•雷达传感器应用
雷达传感器作为智能驾驶系统感知部分的重要组成部分,其感知信息的准确度直接影响到智能驾驶系统对于目标的判断。
CST广泛应用于微波/射频、光学、周期性结构、核磁共振等分析。