1、电磁通用设置

您可以通过单位设置对话框更改整个项目的单位。考虑到模型在实际工程中可能不在同一单位级别，因此软件对距离单元进行了特殊处理。例如，如果您构建毫米（mm）的模型并将单位更改为厘米（cm），则原始毫米（mm）的模型单位仍为毫米（mm），而新创建的模型单位为厘米（cm）。

除距离单位外，所有其他单位均为全局单位，即一旦单位系统中的单位发生更改，项目中所有相应的单位都会发生更改。

距离：mic、mm、cm、m、mil、in、ft、yd；

时间： ps、ns、us、ms、s；

频率： Hz、KHz、MHz、GHz、THz；

温度： Celsius、Fahrenheit、Kelvin；

电压： uV、mV、V、kV；

电流： uA、mA、A、kA；

电阻： Ohm、KOhm、MOhm；

电导： nS、uS、mS、S；

电感：pH、nH、uH、mH、H；

电容： fF、pF、nF、uF、mF、F；

磁通密度： mT、T、Gs。

2、单位设置

• 点击主页选项卡的 进入单位设置界面。若没有特别的要求，可采用默认设置（距离：mm，频率：GHz）。值得注意的是，当导入的模型单位与软件所设置的单位不匹配时，软件将会自动转换至相应的数值，如1cm→10mm。

3、建立模型

• ZWSim-EM提供了两种建立模型的方式：导入 与建模 。 点击视图的【建模】，可进入CAD环境，CAD环境提供丰富的建模操作，分为 造型 及 操作。为方便用户操作，CAE界面的建模选项卡也提供了基本建模操作。ZWSim-EM可导入的模型格式有sat、stp、igs等24种。

• ZWSim-EM依托于ZW3D强大的建模功能，可满足电磁领域的建模需求。一般仿真中采用参数化建模，便于后续进行 参数扫描 来进行优化设计。

4、设置材料

• ZWSim-EM在 材料库提供了丰富的材料，同时也支持 自定义新材料。 对于体模型，可选择的材料有几百种，对于无限薄面，仅支持PEC材料。树节点中有三种默认的材料可选：Air、PEC、Vcauum。若需要将模型设置为其他材料，可进入材料库中选择，也可自定义新材料。

• 在视图区选中物体并右键或者右键导航树的物体节点，选择新建物体（对于无限薄面，则是选择新建无限薄面），即可进入材料的设置界面。完成材料加载或者完成新建材料后，相应的材料节点将挂在导航树的材料节点下。

5、背景和边界设置

• 在导航树中右键【背景和边界】节点，点击编辑可进入背景和边界，也可以点击Ribbon栏的电磁仿真选项卡的【背景与边界】来进入设置界面。对于天线仿真来说，背景材料可以采用默认的Vacuum，边界采用默认的开放边界，而对于波导类的功分器、滤波器等仿真，背景材料可选PEC等导体，而边界就须选择PEC。

6、激励源设置

• 仿真需要设置激励信号的 频率，可在导航树中设置，也可在Ribbon栏的电磁仿真选项卡中设置。

• 当模型有多个端口时，需要设置这些端口的激励次序：依次激励还是同时激励，或者只某些端口激励（软件默认依次激励）。在电磁仿真选项卡的提供编辑激励源功能，可设置每个端口的激励幅度、相位、时延等，软件默认的相位为0,参考频点为中心频点。

• ZWSim-EM可在两处设置激励端口：导航树以及电磁仿真选项卡，ZWSim-EM中有四种类型激励： 偶极子、 集总端口、 波端口以及 平面波，用户根据实际应用需要来选择端口类型。天线的仿真中，使用集总端口和波端口较多，而RCS仿真中，则用平面波端口。

• 不同端口需要设置的参数不同。集总端口中提供了特性阻抗的设置，波端口中则没有这一设置，波端口中需要设置端口距离、模式数等，在集总端口中则是没有的；对于集总端口的两端点的选取，ZWSim-EM中有自动拾取特征点的功能，因此不必担心拾取点有大的偏差。拾取点小的偏差并不会对计算结果造成大的影响，这种偏差是可以被接受的。

7、网格设置

• ZWSim中提供了 全局网格、 局部网格和 关键点网格三种网格剖分策略，可通过导航树中完成设置，也可在Ribbon栏的电磁仿真选项卡进行设置。

• 完成网格的设置后，可以右键【网格控制】，选择【生成】即可生成网格，也可点击电磁仿真选项卡中的【生成】来生成网格。显示与隐藏网格，可在上述的两个位置选择【显示】或者【隐藏】来完成。

• 对于一般的模型仿真来说，只需设置全局网格即可，且只需采用全局网格中的默认设置。若模型较复杂，可考虑增加全局网格设置中的单位波长最小网格数，若还是无法满足精度要求，可考虑添加局部网格和关键点。

8、求解器项设置

• 求解器项 主要是对能量衰减精度以及时域信号往返次数的设置。精度与往返次数与仿真精度息息相关。

• 精度为模型内部剩余能量与输入能量的比值，精度值越低，剩余能量越低，求解越精确，求解时间越长。对于一些谐振结构的天线模型，建议设置一个较低的精度值，比如-50或者-60。mintrips是指时域信号必须往返的次数，时域信号往返次数次数越多，求解越精确。值得注意的是，当达到了能量衰减的精度时，求解将停止，即使此时没有达到最大的往返次数。

• PML有三个等级可选，一般保持默认设置。

• 电磁场监视有三个下拉选项：不保存电磁场、保存特定频点、保存所有。保存电磁场结果将会使得结果文件夹的内存相应增大。

9、检查与运行

• 点击电磁仿真选项卡的【检查】，将对当前的设置进行检查，包括频率、背景与边界、物体&无限薄面、激励源、探针、网格、求解器项。检查通过后，可以点击Ribbon栏的【运行】或者右键导航树的【求解器选项】点击【运行】来运行仿真，仿真完成后将在消息栏提示仿真完成。

10、结果查看与后处理

• 运行完成后，在导航树的结果节点下将有【常用结果】、【远场】、【电磁场】、【雷达散射界面】 等节点，可以点击相应的子节点查看结果。

• ZWSim-EM支持对结果数据进行后处理。

背景与边界

• 背景

背景指边界内未定义空间，用户可以为背景定义其材料属性（从材料库导入或用户定义）。 通常情况下，默认背景材料是真空。

• 边界

因为计算机只能计算有限扩展的问题，所以为了使此有限空间等效于无限空间，必须对有限空间的周围边界表面进行特殊处理，以免边界内部空间中的场产生失真，这就是边界条件。边界条件有四种类型：理想电边界（PEC），理想磁边界（PMC），开放边界（Open）和周期性边界（Periodic）。

界面功能诠释

在为模型分配了材料并设置了仿真频率后，求解器会自动计算边界范围。默认情况下，背景材料是真空并且边界条件为开放（Open）边界。

边界效果图

• 应用于所有方向： 如果激活此复选框，则将在所有方向上应用X轴最小值方向的边界条件及填充值。 其余输入字段将显示为灰色，因此，如果各个方向上的值都相同，则无需重复输入相同的值六次。

• X轴最小值/X轴最大值/Y轴最小值/Y轴最大值/Z轴最小值/Z轴最大值：每个方向有四种边界类型可选，每种类型均可应用于边界框的任意面（xmin / xmax / ymin / ymax / zmin / zmax），且每个方向均可设置填充范围。

• 填充：这意味着将根据求解器自动计算的边界范围在每个方向上扩展空间，填充的值必须大于或等于0。

背景与边界

• 开放边界（Open=PML+padding）：开放边界包括完美匹配的层（PML）边界和填充的空间。 其中，PML边界用于模拟无限空间，并且可以在匹配边界上吸收辐射的电磁波以减少反射。为了确保准确的计算，需要在PML的基础上添加额外的空间来收集场数据以计算远场。

• 理想电边界（PEC）：理想电边界模拟该边界是理想的导电平面，并且所有切向电场和法向磁通都设置为0。

• 理想磁边界（PMC）：理想磁边界模拟该边界是理想的磁导率平面，并且所有切向磁场和法向磁通都设置为0。

• 周期边界（Periodic）：周期性边界主要用于沿特定方向周期性分布的模型。周期性边界在空间中周期性地扩展计算区域中的电磁场。当一个方向上的边界类型（例如Xmin）更改为周期性边界时，相反方向（Xmax）也会自动成为周期性边界。

• 导航树>设计>频率

• 此对话框用于定义项目的频率范围，频率单位与单位设置相同。请注意，频率设置对于结果的正确性很重要，因此必须正确设置频率。最大频率必须大于或等于最小频率，否则将报告错误。

频率