cst使用教程（附录3）六面体网格-凯发网站

一、六面体网格（1）

time domain solver中使用的hexahedral mesh！

网格可以说是为了maxwell方程式计算，将仿真结构分割成许多小的网格单元。因此，仿真计算中识别的结构是网格结构。

time domain solver中使用的hexahedral mesh是将结构切成六面体形状的网格。因此，如右图所示的球体(sphere)进行网格剖分时，会显示为阶梯状(staircase)的网格。换句话说，网格结构无法正常体现实际的3d结构，所以可能会导致不准确的仿真结果。

为了弥补六面体网格的缺点，cst开发了专有网格技术:能在一个网格中识别两种材料的pba(理想边界近似perfect boundary approximation)和识别三种材料的(介质、导体、介质)的tst(thin sheettechnology 薄片技术)。这样，能实现对曲面物体细线、薄片结构的完美逼近，可以得到精确的仿真结果。

如果一个网格内穿过薄薄的导体sheet时，利用tst方式可以识别出来并进行正常的仿真分析。但是穿过两个导体sheet时，会产生阶梯状网格(staircase mesh)。

二、六面体网格(2)

time domain solver中使用的hexahedral mesh!

staircase mesh在开始仿真后进行矩阵计算(matrix calculation)时，弹出下面的警告信息的同时，mesh view中显示为青绿色。如果发生staircase mesh时，必须要确认该网格发生在哪个部位。

因为，staircase mesh会在全部网格填满pec的状态下进行仿真分析。比如，有两个如下图所示的倾斜sheet，其中间发生staircase mesh时，两个sheet处于短路状态，无法得到正确的仿真结果。

这时候可以使用前章节介绍的mesh setting和local mesh等方法。如果觉得这个操作有难度可以试试adaptive mesh refinement功能。

可以在solver setup窗口设置自适应网格加密(adaptive mesh refinement)功能。勾选该设置的状态下进行仿真分析时，会逐渐增加网格数量反复进行迭代计算。随着迭代次数的增加，用于仿真的网格数量会越来越多，仿真结果的准确度也会越高。

如果前后两次迭代计算的结果差异达到设置的判定值以内，那么就意味着仿真已经收敛，网格也达到准确的仿真分析所需的数量。寻找精确仿真分析所需网格数量的过程，称之为adaptivemesh。但是，使用六面体网格时用户可以自由地调整网格，所以使用local mesh或meshspecial设置可以更加有效地设置网格，快速取得准确的结果。

因此，不建议在timedomain solver中使用adaptive mesh。但adaptive mesh的好处是可以用最少的设置取得准确的结果。大家可以做一下参考!

三、六面体tlm网格

time domain solver中使用的hexahedral tlm mesh！

使用time domain solver时，在mesh type设置栏或solver setup窗口，可以看到hexahedral下拉菜单中有 hexahedraltlm选项。

tlm solver是传输线矩阵(transmission line matrix)的缩写，通过八又树网格(ctree mesh)形式可以减少整体网格数量，网格效率高。就原先的六面体网格而言，在又小又复杂的结构上剖分成小的网格，会影响整个仿真领域，导致网格数量巨大。

但是tlm mesh可以在细小结构上剖分成小的网格，大结构上剖分成大的网格，是可以将多尺度(multiscale)问题的影响降到最低的网格方式。

因此，对同时存在大型结构和细小型结构的模型进行仿真分析的领域，例如毫米波天线阵列、emc、e3(emp,lightning等)的分析中，可以使用tlm mesh 。并且，还可以使用gpu进行加速，所以如果仿真的结构由于多尺度问题导致 网格数量巨大的话，可以考虑采用tlm mesh。大家可以参考一下!