電磁気設計環境

CST Studio Suite® の設計環境は、CST Studio Suite のあらゆるモジュールによって使用される、直感的なユーザー・インターフェースです。この環境は、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、電磁界ソルバー向けプリプロセッサー、業界ニーズに応じてカスタマイズされたポストプロセッシング・ツールで構成され、解を求めるまでの時間を短縮します。

リボンベースのインターフェースが、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およびオプションをワークフローの位置に応じて分類してタブに表示します。関連するタブ構成での利点は、そのタスクに関連するほとんどオプションが常にクリックで利用できることです。また、プロジェクト・ウィザードとクイックスタート・ガイドを備え、新規ユーザー向けのガイダンスとして利用できます。タグから、さまざまな機能を利用できます。

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、複雑な非線形材料特性の結果として特徴的な電磁効果が発生する用途は多数あります。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、莫大な数の現象をシミュレートできる材料モデルが多数用意されています。 

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。ヘルスケアおよび医療機器・医薬品の場合は特にそうです。CST Studio Suite には、ボクセルベースと CAD ベースの両方の人体モデルが含まれています。詳細な内部構造とリアルな EM および熱特性を備えているため、人体を考慮することができます。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。

メッシュ作成

正確なメッシュ作成は、シミュレーション・プロセスの重要な部分です。CST Studio Suite は、メッシュの緻密化と自動適合により、メッシュ作成を高速化、自動化し、モデルの重要な部分のメッシュの品質を向上させます。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、従来の階段状の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 には、潜在的な設計の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が用意されています。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。

EM/回路協調シミュレーション

真の非定常 EM/回路協調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。非定常シミュレーションに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。 

後処理と可視化

後処理により、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 の後処理テンプレートは、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気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に高速パフォーマンスを発揮します。一方、グローバルな最適化機能は、パラメータ空間全体を探索し、複雑な構造や、装置の望ましい電磁性能から初期値が離れている場合にはローカル技術よりも効率的です。