CST Studio Suite - SOLIDEXPERT

CST Studio Suite to zaawansowany pakiet oprogramowania dedykowany do symulacji zjawisk elektromagnetycznych w 3D, który pozwala na projektowanie, analizę i optymalizację elektromagnetycznych (EM) komponentów i systemów. CST Studio Suite zapewnia zestaw różnych solverów do zastosowań w szerokim spektrum pola elektromagnetycznego, zgromadzonych w obrębie jednego spójnego interfejsu graficznego. Solvery mogą zostać sprzężone w celu przeprowadzania symulacji hybrydowych, umożliwiając inżynierom w prosty i efektywny sposób analizę całych, wieloelementowych systemów. Podstawowe tematy analizy EM obejmują takie zagadnienie jak: wydajność i efektywność anten i filtrów, kompatybilność elektromagnetyczną i zakłócenia (EMC/EMI), ekspozycję ludzkiego ciała na pole elektromagnetyczne, elektromechaniczne efekty w silnikach i generatorach oraz efekty termiczne w urządzeniach dużej mocy.

O programie

CST Studio Suite wykorzystywany jest w wiodących firmach inżynieryjnych i technologicznych na całym świecie. Symulacje EM umożliwiają wykorzystanie wirtualnego prototypowania – wydajność urządzania może zostać zoptymalizowana, potencjalne problemy zgodności mogą zostać zidentyfikowane i rozwiązane na wczesnym etapie projektu oraz liczba wymaganych fizycznych prototypów możne zostać znacząco zredukowana. CST Studio Suite ofertuje klientom przewagę ich produktów na rynku, znacząco skracając cykle rozwoju i pozwalając na redukcję kosztów.

Modelowanie systemów elektromagnetycznych

Dzięki System Assembly and Modeling (SAM), CST Studio Suite zapewnia środowisko które upraszcza zarządzanie projektami symulacyjnymi, umożliwiając intuicyjne tworzenie układów elektromagnetycznych (EM) i bezpośrednie zarządzanie złożonymi układami symulacji korzystając z modelowania schematycznego. Struktura SAM może zostać wykorzystana do analizy i optymalizacji całego urządzenia składającego się z wielu pojedynczych elementów. Są on opisane przez odpowiednie wielkości fizyczne takie jak prąd, pole lub parametry rozproszenia. SAM umożliwia wykorzystanie najbardziej efektywnych solverów dla każdego z komponentów.

SAM ułatwia użytkownikom porównanie wyników różnych solverów lub konfiguracji modelów w obrębie jednej symulacji oraz automatycznie wykonuje obróbkę końcową wyników (post-processing). Ponadto SAM umożliwia konfigurację połączonej sekwencji przebiegów solvera do symulacji hybrydowych i zagadnień sprzężonych (multiphysics).  Przykładowo, wyniki symulacji EM mogą zostać wykorzystane do obliczenia efektów termicznych, a następnie do deformacji strukturalnych, które kolejno posłużą do kolejnej symulacji EM – analizy odstrojenia. To połączenie różnych poziomów symulacji pozwala zredukować zasoby obliczeniowe wymagane do dokładnej analizy złożonego modelu.

Możliwości wymiany danych

Doskonała integracja przepływu informacji dostępna w CST Studio Suite zapewnia niewodną opcję wymiany danych, która pozwala na redukcje obciążenia pracą konstruktorów. CST Studio Suite jest znane z doskonałych możliwości importu danych CAD i EDA. Zawansowane mechanizmy regeneracji, które przywracają spójność wadliwych lub niezgodnych danych, są w szczególności istotne, ponieważ nawet jeden uszkodzony element może uniemożliwić wykorzystanie całej części.

Dzięki dwukierunkowemu połączeniu miedzy programem CAD a CST Studio Suite, całkowicie sparametryzowane modele mogą zostać zaimportowane, a zmiany w projekcie są automatycznie wprowadzane w modelu symulacji. Oznacza to że wyniki optymalizacji i badania wpływu parametrów mogą zostać zaimportowane bezpośrednio do głównego modelu. Poprawia to przepływ informacji i redukuje czas i ilość pracy wymaganą do optymalizacji projektu.

 

WIDEO

Dostępne solvery

Asymptotic

Solver typu ray tracing, wydajny w przypadku bardzo dużych struktur, w których solver typu full-wave nie jest wymagany. Solver Asymptotic opiera się na metodzie Shooting Bouncing Ray (SBR) będącej rozszerzeniem optyki fizycznej i jest odpowiedni do symulacji wielkości rzędu wielu tysięcy długości fali.

Zastosowania:

  • Bardzo duże elektrycznie konstrukcje
  • Wydajność anten
  • Analiza rozproszona
Solver High Frequency

Eigenmode

Solver 3D dedykowany do symulacji struktur rezonansowych, zawierający metody: Advanced Krylov Subspace (AKS) oraz Jacobi-Davidson (JDM). Typowymi zastosowaniami solver Eigenmode są wysokorezonansowe struktury filtrów, wnęki akceleratora cząstek oraz lampy o fali bieżącej. Solver Eigenmode wspiera analizę wrażliwości umożliwiając bezpośrednie obliczenie efektu odstrojenia deformacji strukturalnej.

Zastosowania:

  • Filtry
  • Wnęki elektromagnetyczne
  • Metamateriały i struktury periodyczne
Solver High Frequency

Filter Designer 3D

Narzędzie do projektowania filtrów pasomowoprzepustowych i diplekserowych, w którym wytwarzany jest szereg sprzężonych topologii macierzy do zastosowania w technologii opartej na arbitralnie sprzężonych rezonatorach. Oferuje również wybór bloków konstrukcyjnych do realizacji filtra 3D przy użyciu modelowania złożeń. Dodatkowa funkcjonalność obejmuje ekstrakcję macierzy sprzężeń, która może być bezpośrednio wykorzystana do optymalizacji modelu symulacyjnego lub jako pomoc w dostrajaniu złożonego sprzętu poprzez pomiary w czasie rzeczywistym za pomocą analizatora sieci.

Zastosowania:

  • Filtry sprzężone krzyżowo dla różnych technologii elektromagnetycznych (np. wnęki, mikroopaski, dielektryki)
  • Wspomagające strojenie sprzętu filtrującego (z łączem wektorowego analizatora sieci)
Solver High Frequency

Frequency Domain

Potężny i wielozadaniowy, pełnofalowy solver 3D, bazujący na metodzie elementów skończonych (FEM). Oferuje doskonałą wydajność symulacji dla wielu różnych komponentów. Ponieważ solver Frequency Domain może obliczać wszystkie porty w tym samym czasie, jest to efektywne narzędzie do symulacji systemów wieloportowych takich jak złącza i macierze. Dodatkowo solver Frequency Domain zawiera narzędzie do redukcji rzędu modelu (model order reduction), które może przyśpieszyć symulacje struktur rezonansowych takich jak filtry.

Zastosowania:

  • Ogólne aplikacje wysokiej częstotliwości z wykorzystaniem modeli o małej i średniej wielkości
  • Struktury rezonansowe
  • Układy wieloportowe
  • Elektronika 3D
Solver High Frequency

Integral Equation

Pełnofalowy solver 3D, bazujący na metodzie momentów (MOM) i szybkiej wielopoziomowej metody wielobiegunowej (MLFMM). Solver Integral Equation korzysta z metody całkowania powierzchniowego, która jest bardziej efektywna niż metoda pełnych objętości w symulowaniu wielkich modeli z dużą ilością pustej przestrzeni. Solver Integral Equation zawiera narzędzie do analizy trybów charakterystycznych (CMA), które oblicza mody obsługiwane przez strukturę.

Zastosowania:

  • Aplikacje wysokiej częstotliwości z wykorzystaniem wielkich modeli elektrycznych
  • Analiza trybów charakterystycznych
Solver High Frequency

Multilayer

Pełnofalowy solver 3D, bazujący na metodzie momentów (MOM). Solver Multilayer korzysta z metody całkowania powierzchniowego i jest optymalny do symulacji planarnych struktur mikrofalowych. Zawiera narzędzie do analizy trybów charakterystycznych (CMA), które oblicza mody obsługiwane przez strukturę.

Zastosowania:

  • MMIC
  • Anteny planarne
  • Sieci zasilające
Solver High Frequency

Time Domain

Potężny i wielozadaniowy, pełnofalowy solver 3D, w którym zaimplementowane są dwie metody numeryczne: finite integration technique (FIT) oraz transmission line matrix (TLM). Solver Time Domain umożliwia przeprowadzenia symulacji szerokopasmowych w jednym cyklu obliczeniowym. Obsługa akceleracji sprzętowej i obliczeń klastrowych MPI, sprawia że solver jest odpowiedni dla wyjątkowo dużych, złożonych i bogatych w szczegóły symulacji.

Zastosowania:

  • Ogólne aplikacje wysokiej częstotliwości z wykorzystaniem modeli o średniej i dużej wielkości
  • Efekty przejściowe
  • Elektronika 3D
Solver High Frequency

Hybrid Solver Task

Pozwala na sprzężenie solverów: Time Domain, Frequency Domain, Integral Equation i Asymptotic w celu prowadzenia symulacji hybrydowych. W projektach symulacyjnych, które zawierają bardzo szeroki zakres częstotliwości pasm lub struktury elektryczne z bardzo drobnymi detalami, obliczenia mogą być prowadzone efektywnie z wykorzystaniem różnych solverów dla rożnych części. Obliczone pole są transferowane między źródłami pola, z wykorzystaniem dwukierunkowych połączeń między solverami w celu zapewnienia dokładnych symulacji.

Zastosowania:

  • Małe anteny w bardzo dużych strukturach
  • Symulacje EMC
  • Symulacje ciała człowieka w złożonych środowiskach
Solver High Frequency

Electrostatic

Solver 3D dedykowany do symulacji statycznych pól elektrycznych. Jest odpowiedni do zastosowań takich jak sensory, gdzie ładunek elektryczny lub pojemność jest istotna. Ze względu na swoja szybkość jest bardzo przydatny w zagadnieniach optymalizacyjnych np. elektrod i izolatorów.

Zastosowania:

  • Sensory i ekrany dotykowe
  • Sprzęt energetyczny
  • Urządzenia z naładowanymi cząstkami i lampy rentgenowskie.
Solver Low Frequency

Stationary Current

Solver 3D dedykowany do symulacji przepływu prądu stałego przez urządzenia, zwłaszcza z elementami stratnymi. Solver może zostać wykorzystany do charakterystyki właściwości elektrycznych elementów stałoprądowych lub elementów w których prądy wirowe lub efekty przejściowe są pomijalne.

Zastosowania:

  • Sprzęt dużej mocy
  • Maszyny elektryczne
  • Sieć dystrybucji zasilania PCB
Solver Low Frequency

Magnetostatic

Solver 3D dedykowany do symulacji statycznych pól magnetycznych. Solver Magnetostatic jest w szczególności użyteczny w symulacjach magnesów, sensorów oraz maszyn elektrycznych takich jak silniki i generatory, w przypadkach kiedy efekty przejściowe i prądy wirowe nie są krytyczne.

Zastosowania:

  • Sensory
  • Maszyny elektryczne
  • Magnesy skupiające wiązkę cząstek
Solver Low Frequency

Frequency Domain

Solver 3D dedykowany do symulacji zachowań harmonicznych czasowych w układach niskoczęstotliwościowych, zawierający magneto quasi-statyczne (MQS), elektro quasi-statyczne (EQS) i pełnofalowe implementacje. Solver ten jest w szczególności użyteczny w symulacjach które zawierają efekty domenowo-częstotliwościowe oraz gdzie źródłami są cewki.

Zastosowania:

  • Sensory oraz badania nieniszczące (NDT)
  • RFID oraz bezprzewodowy transfer mocy
  • Systemy szyn elektrycznych
Solver Low Frequency

Time Domain

Solver 3D dedykowany do symulacji zachowania przejściowego w systemach niskoczęstotliwościowych, zawierający magneto quasi-statyczne (MQS) i elektro quasi-statyczne (EQS) implementacje. Solver MQS jest odpowiedni do problemów dotyczących prądów wirowych, nieliniowych efektów i efektów przejściowych takich jak ruch czy napór. Solver EQS jest odpowiedni dla problemów rezystancyjno-pojemnościowych i aplikacji HV-DC.

Zastosowania:

  • Maszyny elektryczne i transformatory
  • Silniki i generatory
  • Izolacje, systemy szyn elektrycznych, rozdzielnice
Solver Low Frequency

Thermal Steady State Solver

Pozwala symulować rozkłady temperatury w systemach stacjonarnych. Źródła ciepła mogą zawierać straty generowane przez pola elektryczne i magnetyczne, prądy, kolizję cząstek, ciepło generowane przez ciało ludzkie jak i również przez innej źródła zdefiniowane przez użytkownika. Bezproblemowo łączony z elektromagnetycznymi solverami zawartymi w CST Studio Suite, solver Thermal Steady State umożliwia obliczenia rozkładów temperatury w urządzeniach oraz ich wpływ na wydajność elektromagnetyczną

Zastosowania:

  • Komponenty i urządzania elektroniczne dużej mocy, takie jak płytki obwodów drukowanych (PCB), filtry, anteny, itp.
  • Urządzenia medyczne i analiza ciepła generowane przez ciało człowieka
Solver Low Frequency

Thermal Transient Solver

Pozwala na symulację rozkładu temperatury w systemach zależnych od czasu. Źródła ciepła mogą zawierać straty generowane przez pola elektryczne i magnetyczne, prądy, kolizję cząstek, ciepło generowane przez ciało ludzkie jak i również przez innej źródła zdefiniowane przez użytkownika. Bezproblemowo połączony z elektromagnetycznymi solverami zawartymi w CST Studio Suite, solver Thermal Transient umożliwia obliczenia rozkładów temperatury w urządzeniach i ich wpływ na wydajność elektromagnetyczną

Zastosowania:

  • Komponenty i urządzania elektroniczne dużej mocy, takie jak płytki PCB, filtry, anteny, itp.
  • Urządzenia medyczne i analiza ciepła generowane przez ciało człowieka
Solver Low Frequency

Conjugate Heat Transfer Solver

Solver korzystający z obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) to symulacji przepływów płynów i rozkładów temperatury w systemie. Solver Conjugate Heat Transfer zawiera efekty cieplne z wszystkich mechanizmów transportu ciepła: przewodzenia, konwekcji i promieniowania oraz może uwzględniać źródła ciepła wynikające z elektromagnetycznych strat tak jak w solverach Thermal Steady State i Thermal Transient. Urządzenia takie jak wentylatory, ekrany perforowane, materiały złącz termicznych oaz kompaktowe modele termiczne (CTM) mogą być modelowane bezpośrednio z wykorzystaniem tego solvera.

Zastosowania:

  • Chłodzenie elektroniki: naturalna i wymuszona konwekcja elementów i urządzeń elektronicznych dużej mocy, takich jak PCB, filtry, anteny, obudowy, itp. z zainstalowanymi urządzeniami chłodzącymi takimi jak: wentylatory i radiatory.
Solver Low Frequency

Mechanical Solver

Pozwala na obliczenie naprężeń mechanicznych i deformacji wywołanych siłami elektromagnetycznymi i rozszerzalnością cieplną. Został zaprojektowany do użytkowania w połączniu z innymi solverami elektromagnetycznymi i termicznymi do oceny możliwego wpływu sił i nagrzewania na działanie urządzenia.

Zastosowania:

  • Odstrajanie filtrów
  • Deformacja płytek PCB
  • Siła Lorentza działająca na przyśpieszone cząstki
Solver Low Frequency

Particle-in-Cell

Wszechstronna i spójna metoda symulacji śledzenia cząstek (particle tracking) która pozwala na obliczenie trajektorii cząstek jak i pola elektromagnetycznego w domenie czasowej, uwzględniające efekty ładunku przestrzennego i wzajemne oddziaływanie miedzy cząstkami. Pozwala to na wykorzystanie tego solvera do symulacji ogromnej ilości różnych urządzeń, w których interakcja między cząstkami a polami o wysokiej częstotliwości jest ważna, jak i również w symulacjach urządzeń wielkiej mocy, gdzie zwielokrotnienie elektronów stanowi ryzyko.

Zastosowania:

  • Elementy akceleratora
  • Urządzenia wolnofalowe
  • Multipacja
Solver Particles

Particle Tracking

Solver 3D dedykowany do symulacji trajektorii cząstek przez pole elektromagnetyczne. Efekt przestrzennego ładunku może zostać uwzględniony korzystając z opcji Gun Iteration. Różne modele emisji takiej jak: stały (fixed), limitowany ładunek przestrzenny (space charge limmited), emisja termionowa i polowa są dostępne, co pozwala na symulacje elektronów wtórnych.

Zastosowania:

  • Źródła cząstek
  • Magnesy skupiające i sterujące wiązką
  • Komponenty akceleratora
Solver Particles

Wakefield

Solver pozwala na obliczenia pól dookoła wiązek cząstek, reprezentowanych przez linie prądu i wzbudzone pola powstałe z interakcji z nieciągłościami w otaczającej strukturze.

Zastosowania:

  • Wnęki
  • Kolimatory
  • Monitory położenia wiązki
Solver Particles

PCB Solvers

Narzędzie do analizy integralności sygnału (SI), integralności mocy (PI) i kompatybilności elektromagnetycznej płytek obwodu drukowanego (PCB). Łatwo integruje się z przepływem projektowym EDA, zapewniając potężne filtry importu dla popularnych narzędzi od Cadence, Zuken i Altium. Efekty takie jak rezonanse, odbicia, przesłuchy, odbicia zasilania/uziemienia i jednoczesne szumy przełączania (SSN) mogą być symulowane na dowolnym etapie rozwoju produktu, od faz przed rozplanowaniem do faz po rozmieszczeniu. CST Studio Suite zawiera trzy różne typy solverów – 2D Transmission Line, 3D Partial Element Equivalent Circuit (PEEC) i 3D Finite Frequency-Domain (FEFD) – oraz narzędzia do analizy PI, SI i spadku IR.

Zastosowania:

  • Szybkie projekty PCB
  • Energoelektronika
Solver EMC & EDA

Rule Check

Narzędzie do sprawdzania reguł projektowania EMC, SI i PI, które odczytuje popularne formaty płytek z Cadance, Mentor Graphics i Zunken jak i również pliki ODB++ (no, Altium) i porównuje projekt PCB z pakietem EMC lub SI. Jądrem Rule Check jest dobrze znane oprogramowanie EMSAT. Użytkownik może wyznaczać różne sieci i komponenty które są krytyczne dla EMC, takie jak sieci we/wy, sieci zasilania/uziemienia, i kondensatory odsprzęgające. Solver Rule Check uwalnia od nudy i usuwa błąd ludzki, analizując kolejno każdą krytyczna sieć, aby sprawdzić czy nie narusza on żadnej z wybranych zasad projektowych EMC lub SI. Po zakończeniu procesu sprawdzania reguł, naruszenia reguł EMC można wyświetlić graficznie lub jako dokument HTML.

Zastosowania:

  • Sprawdzanie elektromagnetycznej zgodności (EMC) projektu PCB
  • Sprawdzanie integralności sygnału (SI) i mocy (PI) projektu PCB
Solver EMC & EDA

Cable Harness Solver

Narzędzie dedykowane do analizy 3D: integralności sygnału (SI), emisji przewodzonej (CE), emisji promieniowanej (RE) i podatności elektromagnetycznej (EMS) złożonych układów kabli w dużych systemach elektrycznych. Zawiera szybką i dokładną technikę modelowania linii przesyłowych dla konfiguracji wiązek kablowych w otoczeniu metalicznym lub dielektrycznym 3D. Łącząc solver Cable Harness z innymi solverami wysokiej częstotliwości, możliwe jest efektywne symulowanie struktur zawierających złożone wiązki kabli w 3D.

Zastosowania:

  • Integralność sygnału (SI) i elektromagnetyczna zgodności (EMC) kabli
  • Układy wiązek kabli w pojazdach i samolotach
  • Kable hybrydowe w elektronice użytkowej
Solver EMC & EDA
Interfejs

formularz kontaktowy

    zaufali nam

    Faq

    Chcesz dowiedzieć się więcej?
    Masz pytania? Sprawdź nasze FAQ

    Sprawdź