CST仿真微帶線模型的直流電阻

文章內容將分別介紹Js、RLC、FEM求解器仿真直流電阻的工作流程。

1、使用穩態電流求解器(Js Solver)仿真直流電阻

Js求解器是CST低頻工作室中用于模擬穩態電流場，計算電場強度和電流密度的求解器。

Js求解器可以求解每個組件的功率損耗，通過簡單的換算便可以得到直流電阻。

下面介紹具體流程：打開一個低頻工作室的工程模板，將求解器切換為Js求解器，創建一段微帶線模型。

選中微帶線的一個截面，添加1A的電流端口，直接運行求解器。

Js求解器沒有直接給出直流電阻的大小，但給出了每個組件的功率損耗。點擊導航樹“Loss Power”文件夾查看，Rdc=P_loss/(1^2)=0.00217Ω。

2、使用RLC求解器計算部分電阻

RLC求解器可用于計算指定模型的等效電路參數，即部分電感、部分電阻和部分電容。

在后處理功能欄中刪除結果，將求解器切換為RLC求解器。

讓微帶線和GND平面間預留一點間隙，在微帶線兩端添加“RLC Node”。

需注意的是：Js求解器的電流端口用于規定通過先前選定表面的總電流。它應該定義在邊界表面或形成閉合電流回路的導體的平面上。

RLC求解器的RLC Node是電流流過的面或電荷所在的面，與RLC網絡的節點相關聯。RLC Node pair應定義在導體結構的兩端，體電流可以在其中流動。

打開RLC求解器設置對話框，將“RLC Node”設置為node pair。

仿真完成后，點擊“Partial Resistance”文件夾查看仿真結果。

3、使用FEM求解器計算Z參數

      使用時域、頻域等3D求解器仿真可以直接得到S參數，CST自帶的后處理功能可以從S參數換算出Z參數結果。

將模型復制到微波工作室中，在微帶線兩端添加離散面端口，將求解器切換為頻域求解器，設置好頻率和邊界后，直接運行仿真。

切換到設計工作室界面，一個pin接端口，另一個pin接地。添加“S parameter 任務”和“后處理任務”。

點擊“Up date”更新任務后即可得到Z參數了。

最后，可以對比一下仿真結果與理論計算值，直流電阻理算計算公式如下：

使用Js、RLC、FEM求解器仿真直流電阻的結果均在0.00218Ω左右，可見，三種方法均能得到比較準確的仿真結果。