電磁気設計環境

CST Studio Suite®は、電磁界シミュレーションのための直感的なユーザーインターフェースを持った設計環境を提供します。CST Studio Suiteには、3Dインタラクティブモデリングツール、スケマティックレイアウトツール、電磁界ソルバー用のプリプロセッサ、および業界のニーズに合わせたポストプロセッシングツールが含まれ、高速なソリューションを提供します。

リボンベースのインターフェースでは、シミュレーションの設定、実行、解析に必要なすべてのツールとオプションがワークフローに沿ってタブに表示されます。コンテキストタブにより、タスクに最も関連性の高いオプションが常にワンクリックでアクセス可能です。さらに、新規ユーザー向けにプロジェクトウィザードやクイックスタートガイドを備え、様々な機能を利用する際の手助けとなります。

電磁気装置の形状のモデリング

CST Studio Suite は、シミュレーション・モデルを作成および編集するための、強力かつ完全なパラメトリック CAD インターフェースを備えています。インポートおよびエクスポート・ツールにより、さまざまな CAD および電子設計自動化(EDA)ソフトウェアからモデルをインポートできます。完全にパラメトリックな、SOLIDWORKS との双方向リンクは、CST Studio Suite で行われた設計変更を SOLIDWORKS プロジェクトに直接インポートできることを意味し、その逆も同様です。

材料

磁気、フォトニクス、生物物理学などの多くの応用分野において、特有の電磁効果が複雑な非線形材料特性の結果として生じます。CST Studio Suite には、プラズマ効果やフォトニック効果、強磁性、二次電子放出、生物学的な加熱など、さまざまな現象をシミュレートできる材料モデルを多数用意しています。  

人体モデル

電磁場と人体との相互作用は、多くの装置にとって非常に重要な設計上の考慮事項で、製品の性能と安全性の両方に影響を与えます。特にヘルスケアやライフサイエンスの分野では重要です。CST Studio Suite には、詳細な内部構造とリアルな電磁・熱特性を持つボクセルベースおよびCADベースの人体モデルが含まれており、人体への影響を考慮した設計が可能です。人体に蓄積されるエネルギーを比吸収率(SAR)という形で評価することが、安全性評価と認証にとっての要件です。

メッシュ生成

正確なメッシュ生成はシミュレーションプロセスにおいて不可欠です。CST Studio Suiteは、高速で自動化されたメッシュ生成を提供しており、モデルの重要な部分でのメッシュの品質を向上させるためのアダプティブメッシュリファンメントが行われます。CST Studio Suite で使用される独自の Perfect Boundary Approximation (PBA)® は、数十億個のメッシュ・セルを持つモデルでも、従来の階段状メッシュに伴う速度の利点を維持しつつ、曲線構造や複雑な CAD データを正確にモデル化することができます。

合成

CST Studio Suiteは、設計モデルを自動的に構築するためのさまざまな合成ツールを用意しています。平面フィルター用の Filter Designer 2D、相互結合空胴フィルター用の Filter Designer 3D、アンテナ・アレイ用の Array Wizard などです。さらに、アンテナ設計のための SIMULIA 電磁界ツール Antenna Magus、および導波管設計のための FEST3D へのリンクもあります。

電磁界/回路協調シミュレーション

真の過渡的な電磁界/回路連成シミュレーションにより、SPICE 回路、ダイオードやトランジスタなどの非線形コンポーネントを 3D モデルに組み込むことができます。過渡シミュレーションでは帯域が広いという性質があるため、複数の高調波が自動的に考慮されます。 。 

ポストプロセッシングと可視化

ポストプロセッシングにより、シミュレーション結果をさまざまな解析で使用し、一般的な測定値と性能指数を再現できます。CST Studio Suite のポストプロセッシングテンプレートは、電子機器のアイ・ダイアグラム、モーターの効率マッピング、MRI の磁場解析などの電磁性能を評価する一般的なワークフローのためのソリューションの他、カスタム・ワークフローを作成するための汎用テンプレートも用意されてします。電場、磁場、電流などの場の量に対応した 2D および 3D の強力な可視化オプションを利用できます。

自動最適化

CST Studio Suite には、ローカルとグローバルの両方の最適化機能があります。ローカル最適化機能は、初期値に近いパラメータ空間を探索し、ほぼ最適なモデルの微調整を高速に行うことができます。一方、グローバル最適化はパラメータ空間全体を探索し、複雑な構造や初期値が目的とする電磁特性から大きく離れている場合に、ローカル最適化よりも効率的に最適化を行います。