目录
1. 目的
2. 建模过程
2.1 创建工程
2.2 修改单位
2.3 创建线和圆柱
2.4 创建螺旋结构
2.5 创建另一个圆柱
2.6 设置频率、背景和边界
2.7 选择RLC求解器
2.8 设置端口
2.9 配置求解器
3. 仿真结果
4. 总结
1. 目的
本文将介绍一种较为复杂的建模方法，通过模拟一个空心电感器，我们将使用CST软件构建一个三维的螺旋结构，并借助RLC求解器进行电感量的计算。
2. 建模过程
2.1 创建工程
不使用模板，直接选择下方 3D Simulation 下 Low Frequency 模块：
2.2 修改单位
2.3 创建线和圆柱
需要调整WCS，创建如图所示的圆柱体和线，我们会用到线作为旋转轴线，圆柱体的圆形面作为截面构建螺旋结构。
以上尺寸信息表示：
- 实心导线直径1.6mm，Outer radius=0.8，Inner radius=0
- 旋转轴线距离导线中心为7.4mm，Vcenter=7.4
- 圆柱体的长度为11.2mm，Wmax=11.2
构建 Cylinder 时，可以同步选择材料 Copper(annealed)，即铜（退火）。
退火是一种金属热处理过程，旨在改善材料的机械性能和微观结构，使材料达到所需的物理、化学和机械特性。退火过程主要包括三个基本步骤：加热、保温和冷却。
2.4 创建螺旋结构
选中圆形面和线，快捷键F和E，然后选择 Shapes 中的 Ratate Face。
然后设定参数，预览：
参数解释：
- 旋转角度，单位是°，此处旋转4圈半，Angle=360*4.5
- 螺旋体沿z轴上升8.5mm，Height=8.5
- 螺旋体的螺旋半径不变，Radius ratio=1.0
- 螺旋体的导体直径不变，Tape angle=0
- 螺旋体不使用多边结构拟合，Segments per turn=0
2.5 创建另一个圆柱
2.6 设置频率、背景和边界
设置需要观察的频率范围，这里选择DC到10MHz
2.7 选择RLC求解器
Partial RLC Solver 可以用于计算等效电路参数，电感、电阻和电容。该求解器基于频域求解器，其宽带提取基于其快速降阶模型方法。
Partial RLC Solver的输出包括：
- 电阻和电感（与节点对关联；频率相关）
- 电容（与RLC节点关联，可能还包括其他创建的节点；频率相关）
- 可选：预定义频率下的RLC网络（SPICE netlist）
- 可选：在整个频带上有效的宽带模型（SPICE netlist）
2.8 设置端口
选择面，设置 RLC Node。
同理，在另一个圆柱的面上也设置同样的端口，设置完毕，应该是这样子的：
2.9 配置求解器
到此，配置完毕，单击 Start 便可求解。
3. 仿真结果
启动求解后，可以看到查看网格划分，仿真进度：
仿真结束，得到一下结果：
此电感约为0.265uH。
查看消息框，可以看到一个警告：
Due to material model limitations: Skin effect possibly inaccurate above 2.84225e+06 Hz. This might lead to inaccurate partial resistance results. For better accuracy, increase the mesh density in conductors.
这是由于我们的模型网格划分不够密，这个问题不要紧，先忽略。
4. 总结
通过一个实际的例子（空心电感器），回顾CST软件在创建和仿真三维的螺旋结构方面的基本操作，并借助RLC求解器进行电感量的计算。
