CST仿真周期结构的一些基础要点（cst2020破解安装教程）

无论FSS还是超表面，无限大平面周期结构的仿真是单元设计和验证必不可少的环节，CST则是实现这一切的利器之一但是，除了遵循CST的模板流程之外，还有一些不可忽略的细节设置正是这些细节，常常让使用者迷惑，而一些不正确的设置，也可能让结果大相径庭。

1 求解器的选择对于无限大平面周期结构，频域求解器是首选频域求解器可以： - 免去设置平面波的麻烦； - 建模绘制一个周期的结构即可，跟整体排布相关的设置都在“Boundary Conditions-Unit Cell”中； 当然，使用周期边界条件仿真的结果会比较粗糙，因为它对单元之间的耦合考虑不够，但不失为初步设计的好帮手，况且运行速度也是最快的。

如果要得到更加精确的仿真，则应按照真实尺寸建模，而不是无限大的，并且使用时域求解器进行全波仿真，并设置好平面波、端口、探针、场监视器之类的要素2 背景（Background）与边界（Boundaries）的设置

这是一个要点，并且两者设置有密切的关系，姑举例言之2.1 FSS频率选择表面一般关注整个S参数（即S11、S12、S22、S21），所以至少需要在FSS的两侧各设置一个端口在频域求解器中，端口的设置是根据“Boundary Conditions”的设置自动安排的，无需手动增加端口。

对于FSS仿真来说，如果是XY平面的无限周期结构，则基本的操作是把Xmin、Xmax、Ymin、Ymax都设置为“unit cell”，而把“Zmin和Zmax”设置为“open”，CST会据此为我们在FSS的两侧各设置一个端口。

FSS的边界条件

Zmax端口

Zmin端口2.2 metasurface超表面的设计，一般主要关注S11，因此在“Boundary Conditions”的设置中，一般把Zmin设置为电壁，因为一般的超表面会有一层金属底面，将Zmin设置为电壁，建模时甚至不用画金属底面了。

超表面的边界条件

Zmax端口2.3 要点：Floquet边界与参考面的距离设置这个距离的设置很重要，因为Floquet边界的位置就是相位测量的位置，与S参数的相频曲线密切相关 “背景（Background）”的设置，决定着模型之外空间的属性（包围模型的一定范围的空间作为计算区域）。

以FSS为例，需要在两侧最外面向外预留出一定的空间，所以如图设置“Lower Z distance”和“Upper Z distance”：

外围空间设置

外围空间而端口就在这“Upper Z”和“Lower Z”的位置：

设置外围空间后的端口位置由于我们一般关心的是FSS表面无限接近处的波的情况，所以还要设置Floquet边界与“Lower Z”和“Upper Z”的距离，也就是下图中所谓的Reference plane。

Zmax侧Floquet边界边界

在“背景（Background）”中，“Upper Z”设置了1000h，在“Boundary Conditions”中，Zmax侧的Floquet boundary一般就往回移动这个长度（-1000h），Zmin侧的设置相同。

2.4 极化超表面和FSS中，一般要求对极化不敏感，所以不需太过关注不同极化下的S参数，但对上面栅型FSS结构，是会受到极化影响的，与当电场方向与金属条方向相同时，应是“高频通过，低频反射”；与金属条方向垂直时，则时“高频反射，低频通过”，在一些资料上看到：

Number of Floquet modes设定为2时，正好代表这两种电场方向下的两种模式，并且模式1为电场为X轴方向。但是，模式1显示“低反高通”：

低反高通模式2显示“低通高反” ：

低通高反与资料上说的相反！所以我想到去看看两个端口上的电场分布，发现与资料上相反，模式1的入射电场实际上是Y轴方向。

模式1的入射电场方向3 小结CST有许多使用细节，需要在使用中不断熟悉，本文仅选取在无限大平面周期结构仿真需要注意的几个重要而基础的小细节进行描述。原创文章，转载请务必注明出处