CST MICROWAVE STUDIO® 소개

안녕하세요 다쏘시스템코리아 SIMULIA 브랜드팀 입니다. 
이번 포스팅에서는 앞서 소개한 CST (Computer Simulation Technology)의 메인 제품인 CST MICROWAVE STUDIO^® (CST^® MWS^®) 에 대해 알아보도록 하겠습니다. 
 
CST MICROWAVE STUDIO^®
CST MWS는 수 MHz ~ 수 THz 대역에서 사용되는 다양한 고주파 부품의 3D 전자기장 해석을 진행할 수 있는 시뮬레이터로 안테나, 필터, 커플러 등의 고주파 부품의 전자기장 특성을 빠르고 정확하게 분석 할 수 있습니다. 또한, CST MWS 사용하여 복잡한 PCB의 SI, PI, EMI/EMC/ESD 특성을 3D 환경에서 직관적으로 분석 할 수 있습니다. 
CST는 다양한 Solver 기술을 통해 3D 전자기장 해석을 위한 완벽한 솔루션을 제공하고 있습니다. CST MWS에서는 광범위하게 적용 가능한 Time domain solver 및 Frequency domain solver 외에 Eigenmode solver, Integral Equation solver, Asymptotic solver, Multilayer solver 등 특정 어플리케이션을 위한 추가 Solver를 제공합니다. 무엇보다 모든 Solver는 하나의 GUI 내에서 구동되어 사용자로 하여금 광범위하고 유연한 전자기장 분석을 제공합니다. 

CST MICROWAVE STUDIO^® - Time domain Solver
Time domain solver는 범용 3D 전자기장 시뮬레이터입니다. Time domain solver를 이용하면 고주파 부품의 실시간 전자기장 분포 및 PCB의 Trace를 따라 전파되는 Field를 분석 할 수 있습니다. 또한, Time domain 해석으로 TDR 분석과 임의로 형성된 Time signal에 따른 SI 분석에 용의 합니다.

Surface currents excited by an in-vehicle antenna

Time domain solver에서는 시간 영역 분석 기능 외에도 한번의 해석으로도 S-parameter와 같은 광대역 주파수 영역 결과를 제공하며, PERFECT BOUNDARY APPROXIMATION (PBA) ® (1998), THIN SHEET TECHNIQUE (TST) ™ (2001) 및 MULTILEVEL SUBGRIDDING SCHEME ™ (2003)과 같은 CST만의 독점 기술은 메모리 효율성 및 우수한 정확도를 보장합니다. 
 
CST MICROWAVE STUDIO^® - Frequency domain Solver
Frequency domain solver 는 Time domain solver와 마찬가지로 범용 3D 전자기장 시뮬레이터입니다. 다만, 전기적으로 작은 구조나 높은 Q 값을 가진 고주파 부품에 대한 전자기장 해석이라면 Frequency domain solver를 사용하는 것이 더욱 효율적인 방법입니다. Frequency domain solver에서 제공하는 Adaptive Mesh를 이용하면 3D 해석의 정밀성과 정확도를 확보할 수 있습니다. 

CST MWS allows the user to alternatively use the Time domain or the Frequency domain solver on the same simulation model.
 
CST MICROWAVE STUDIO^® - Eigenmode Solver
Eigenmode solver는 Closed 구조의 공진 모드를 분석할 수 있는 시뮬레이터입니다. 주로 구조가 가지는 고유 공진 모드 및 전자기장 Field 분석에 사용되며, High Resonant Filter, Traveling Wave Tube와 같은 Cavity 구조 해석을 진행 할 수 있습니다. Eigenmode solver에서는 Advanced Krylov Subspace(ASK) 방법과 Jacobi-Davidson(JDM) 방법을 모두 제공하고 있어 공진 분석의 효율성 및 정확성을 제공하고 있습니다.

CST MICROWAVE STUDIO^® - Integral Equation Solver
Integral Equation solver는 전기적으로 큰 구조의 전자기장 분석에 특화된 시뮬레이터입니다. 전기적으로 큰 구조의 도체와 손실, 무손실 유전체 등을 Surface Mesh 기법을 이용하여 전자기장 분석을 빠르게 진행 할 수 있으며, Method of Moments(MoM), Multilevel Fast Multipole Method(MLFMM)등의 알고리즘 적용으로 안테나 및 RCS(Radar Cross Section) 특성을 효율적으로 분석 할 수 있습니다.

Electrically large problems can often only be tracked with efficient integral method such as MLFMM.

CST MICROWAVE STUDIO^® - Asymptotic Solver
Asymptotic solver는 물리 광학계의 확장인 SBR(Shooting Bouncing Ray) 방식을 기반으로 하여 수천 파장의 전기적 크기를 같는 Plane, Ship 등의 RCS 분석을 진행할 수 있는 시뮬레이터입니다. 

Range profiling in Asymptotic solver
 
CST MICROWAVE STUDIO^® - Multilayer Solver
Multilayer solver는 평면 구조의 3D 전자기장 해석에 용의한 시뮬레이터입니다. MoM(Method of Moments) 방법으로 다중 레이어 형상을 정확하고 효율적으로 분석할 수 있습니다. 또한, 자동 레이어 스택 생성, 자동 Edge Mesh 세분화 및 Port의 자동 디임베딩 기능을 갖추고 있습니다. 

CST MICROWAVE STUDIO^® - Application area
CST MICROWAVE STUDIO^®를 이용하면 다양한 분야에서 전자기장 해석을 진행할 수 있습니다. Antenna, Coupler, Filter와 같은 고주파 부품의 해석 분만 아니라, 해당 부품의 실제 사용 플랫폼인 핸드폰, 차량 등을 3D로 Import 하여 정확한 전자기장 해석을 진행할 수 있습니다. 또한, CST만의 효율적인 Meshing 기법을 통해 복잡한 PCB + CAD에 대한 EMC/EMI/ESD 분석, 인체 모델이 포함된 전자기장 분석 및 Solar cell과 같은 Optical 영역 분석이 가능합니다. 이밖에 국방/항공 분야에서 EMP 방어 분석 및RCS 분석에 CST MICROWAVE STUDIO^®를 사용할 수 있습니다.  

CST MICROWAVE STUDIO^® Main Application area
 

[출처] CST MICROWAVE STUDIO® 소개|작성자 다쏘시스템코리아