CST微波工作室_参数扫描分析和优化设计
 
5.参数扫描分析和优化设计实例
 
1.参数扫描分析实例
 
使用T形波导模型分析
改变挡板位置，查看在10GHz频点上波导两侧输出端口信号能量的变化
定义变量x_pos，用于设置挡板中心点的位置
使用数据后处理模板设置只输出10GHz频点上S11、S21和S31参数的幅度值分析结果
定义参数扫描分析，分析变量x_pos在0 ~ 1in范围内变化时，在10GHz频点上S11、S21和S31参数的变化
 
2.设计优化实例
 
使用优化设计，找出合适的挡板位置，使左侧端口输出的信号功率是右侧端口输出信号功率的两倍
设置优化变量为x_pos，优化变量的变化范围0 ~ 3in
设置优化目标
 
6. T 型波导实例讲解
 
1.参数扫描分析
 
 
打开 T 型波导实例，另存为一个新的工程文件用于本次实例，File > Save as
 
 
 
定义参数变量
 
 
 
用参数变量设置 T 型波导中的挡板在 X 轴的位置
 
 选择 OK 删除之前的仿真结果：
 
 
通过改变参数调整挡板的位置
 
 此时发现挡板在 X 轴的位置发生变化（参数化模型）：
 
 
 
数据后处理中定义10GHz频点上的 S 参数的幅度
 
 
 
设置参数变化范围
 
 
 
 
 点击 Start ，仿真运行对参量变化时，S参数的变化情况 ( 在导航树的Tables目录下可以查看 )
 
 
 
设置目标函数，来满足2端口和3端口的关系
 
 
 在对话框中输入端口关系的表达式：
 
 在Result Name下查找刚刚创建函数的名字，在Conditions 里选择表达式的结果：
 
 点击 Start 可以开始优化分析，同样在Tables下可以查看优化结果：
 
 

CST微波工作室_参数扫描分析和优化设计
 
1.变量的定义和使用
 
在参数列表窗口定义
 
在模型属性窗口定义
 
变量名：可用a-z，A-Z，0-9，中间不要有空格
变量值：常数或表达式，(),+,-,*,/,sqr(),^,long(),exp(),sin()等
 
2.参数化模型的创建
 
使用变量来设置模型的结构尺寸，或相关属性参数
 
3.参数扫描分析
 
参数扫描分析： 分析设计模型的性能随着指定变量的变化而变化的关系，在优化设计前一般使用参数扫描分析功能来确定被优化变量的合理变化区间
 
参数化扫描步骤：
 
定义变量，创建参数化模型
 
进行仿真分析的相关设置
 
 
 
添加参数扫描分析项，设定扫描分析变量
 
运行分析查看分析结果
 
 
4.优化设计
 
1.初始设计和参数化模型
 
2.添加优化变量
 
3.构造目标函数
 
 勾选要优化的变量：
 
 
 
 
 
5.参数扫描分析和优化设计实例
 
使用之前的 T 形波导模型实例来演示参数扫描分析和优化设计

利用“参数扫描分析”（Parameter Sweep Analysis）研究电阻变化对静态工作点的影响（以阻容耦合静态工作点稳定电路为例）
 
偏置电阻
 
 
思路
 
改变偏置电阻$R_{b22}$，设置起始值、终值、点数为3k$\Omega$、12k$\Omega$、6
 选择"DC Operating Point"
 
 
 
结果展示
 

 V(2)是集电极电压，V(5)是发射极电压
 由图可知，随着$R_{b22}$增大，集电极电压增大，发射极电压减小。
 推论：$I_{CQ}$减小，电压放大倍数减小，输入电阻增大
 
集电极电阻
 
 
V(2)是集电极电压，V(5)是发射极电压
 随着Rc的增大，发射极电压变化不大，说明集电极电阻变化对发射极电流$I_{EQ}$影响小。集电极电压明显下降，管子压降减小。
 当Rc=16660$\Omega$时，集电极电压和发射极电压接近，管子进入饱和区，不能正常工作，不再放大
 
从理论上演算，增大Rc可使电压放大能力增强，但可能产生失真（饱和/底部失真），因此，应以电路不失真为度。
 当然，降低集电极电阻也是避免饱和失真的方式之一