Mise à l'échelle des données dans CST Studio Suite et mixage des données mesurées avec des données simulées
Le Suite CST Studio Les ports à guide d'ondes et à paramètres S discrets sont excités avec une puissance maximale d'un watt. Cependant, les concepteurs n'utilisent pas toujours un watt comme niveau de puissance d'entrée. L'ajustement des résultats de simulation à la conception réelle peut être réalisé de différentes manières.
Méthode de combinaison des résultats
Une façon est d'utiliser la fonction Combiner les résultats dans l'onglet Post-traitement.
Une fois la fonction Combiner les résultats sélectionnée, choisissez le ou les moniteurs dont vous voulez faire le calcul. Paramètres du moniteur section (1)offre la possibilité de choisir un moniteur de fréquence ou de temps, et le Sélection du moniteur (2)vous permet de choisir des moniteurs spécifiques ou tous. Par défaut, Étiquetage automatique l'option est activée(3)Si vous souhaitez modifier les noms des moniteurs, décochez cette case pour contrôler l'étiquetage.
Le dernier élément à modifier est le Amplitude (4)Cela vous permet de modifier la puissance. La puissance moyenne est liée à l'amplitude comme suit :
Ce qui peut aussi s'écrire :
Pour une puissance d'entrée de 10 W, l'utilisateur réglerait l'amplitude à
.Sélectionnez Combiner, et les nouveaux résultats seront ajoutés à l'arborescence de navigation avec les résultats correspondants du moniteur de champ.
Méthode de studio de conception
Une autre méthode de mise à l'échelle des données simulées consiste à utiliser Design Studio, accessible via l'onglet Schéma situé en bas à gauche de la fenêtre 3D. Dans Design Studio, branchez un port externe à la broche du modèle 3D.
Ce port vous permet de définir l'excitation selon pratiquement n'importe quel paramètre. Pour modifier le niveau, une tâche CA est ajoutée à la liste des tâches dans l'arborescence de navigation. Ceci est réalisé en sélectionnantTâches (1) et puis Nouvelle tâche (2)Pour ouvrir la fenêtre Sélectionner la tâche de simulation, sélectionnez la tâche AC. Combiner les résultats.(3).Cela ajoutera la tâche AC1 à la liste.Arbre de navigation (4).
La liste des paramètres de tâche sert à configurer la tâche. Commencez par choisir…Excitationsonglet(1)Tous les ports externes seront énumérés ici et peuvent être modifiés. Par défaut, ils sont définis comme une charge. Sélectionnez Charger etDéfinir l’excitation… (2)pour ouvrir la fenêtre Définir l'excitation AC. SélectionnezSignal (3)et régler la magnitude sur la même valeur tel que mentionné précédemment. Cela fixera la puissance d'entrée moyenne à 10 W.
La dernière étape consiste à passer auRésultats combinésonglet(1)et cochez la caseRésultats combinés (2)Cela mettra à jour les résultats du moniteur de terrain 3D lorsque la tâche sera modifiée. Sélectionnez « Mettre à jour » dans la section « Simulation » de l’onglet « Accueil ». Une fois la simulation terminée, retournez à l'onglet « 3D » et consultez les résultats 2D/3D. Les résultats initiaux seront affichés avec les nouveaux résultats.
Mélange de données mesurées et simulées
Prenons l'exemple de ce réseau d'antennes à quatre patchs de 2,4 GHz.
La conception finale nécessitera un filtre et un amplificateur pour fonctionner correctement. La simulation électromagnétique complète réalisée avec CST Microwave Studio calculera la perte de retour de l'antenne, ce qui nous indiquera les fréquences qui seront transmises le plus efficacement.
La perte de retour présente des résonances à la fois à 2,45 et à 4,97 GHz. Cela peut être idéal pour une antenne sans fil conçue pour fonctionner à la fois à 2,45 et à 5 GHz ; cependant, seulement la fréquence de 2,45 GHz est souhaitée pour cette conception.
Pour ce faire, un filtre passe-bande sera utilisé conjointement avec un amplificateur. Le logiciel Design Studio de CST Studio Suite est utilisé pour déterminer quel amplificateur et quel filtre conviendront le mieux.
Un schéma fonctionnel simple illustre la conception, très similaire à la configuration de Design Studio. Un port externe est prévu pour l'entrée du filtre. Le filtre et l'amplificateur sont importés via les blocs de fichiers Touchstone, accessibles dans la section « Importation de données » de l'arborescence de sélection des blocs.
Les données des paramètres S sont importées comme fichier de référence pour le filtre et l'amplificateur. Ces données sont visibles pour chaque bloc de référence dans la section Blocs de l'arborescence de navigation. Faites un clic droit sur le bloc dans l'arborescence de navigation et sélectionnez Afficher les paramètres S.
Les données seront importées et ajoutées à l'arborescence de navigation. Nous pourrons visualiser les paramètres S et déterminer l'influence de chaque composante sur la conception. Ces renseignements permettront d'établir des prévisions pour la simulation et d'intégrer les données au diagramme de blocs afin de calculer l'affaiblissement et le gain du signal.
Le gain du signal à 2,45 GHz devrait être de 16 dB, tandis que la perte à 4,96 GHz devrait également être de 16 dB. Avec ces prévisions, on peut vérifier les résultats.
La comparaison de la puissance maximale à 2,45 GHz en champ lointain révèle un gain de 15,436 dB. De même, la comparaison de la puissance maximale à 4,96 GHz indique une perte de 16 dB. Ces résultats concordent avec les prévisions, ce qui confirme la validité de la méthode.
Conclusion
Suite CST Studio Il offre la possibilité de mettre à l'échelle les données de résultats grâce à la fonction « Combiner les résultats » et à Design Studio. Design Studio permet également aux utilisateurs d'intégrer des données mesurées aux résultats simulés afin d'observer comment le modèle simulé s'intègre au reste du système. Cet outil puissant permet ainsi au concepteur de développer et de simuler l'intégralité du système au sein d'une seule et même interface.
Suite CST Studio 2025 Guide d'achat
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À propos de Clint Patton
Clint Patton est ingénieur sénior en applications de simulation, spécialisé en électromagnétisme. Clint a commencé à utiliser des outils de simulation pendant qu'il travaillait sur sa maîtrise au Missouri S&T EMC Laboratory. Il possède plus de 16 ans d'expérience dans la conception, la simulation et les tests de dispositifs électroniques. Il a commencé à travailler avec GoEngineer en février 2023, en soutenant CST Studio Suite. Il apprécie particulièrement travailler sur des problèmes liés aux RF, EMI/EMC ainsi qu'à l'intégrité de signal et de puissance. Pendant son temps libre, Clint aime passer du temps à l'extérieur en pêchant, chassant et faisant du camping.
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