CST 案例分析——77GHz 汽车雷达保险杠

2025-02-20
广东
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77G 毫米波雷达仿真时，要考虑天线罩和保险杠的影响。通常保险杠都是多层结构，有的层非常薄。如果采用传统的 3D 建模方法，会导致网格数量巨大，进而影响到求解效率。三维保险杠（bumper）模型如下图所示：

针对这种薄层的材料（材料厚度小于 1/4 波长），CST 支持定义 Thinpanel 的材料设置，可以通过定义每一层材料的属性，然后设置好层叠列表，最终实现 3D 薄层材料的等效。具体方法如下：Step1:首先定义每一层的材料参数，以 layer1 为例，layer2、layer3 重复操作。

Step2

创建 Thinpanel 类型的材料，点击 layers，在弹出的对话框中定义层叠列表，分别设置每一层的厚度。

Step3 材料创建好以后，还有一步设置必不可少，就是在 3D 模型中，添加层叠的指示方向。首先选择定义好的 Thinpanel 部件，按“W”键添加 wcs 局部坐标系，如下图所示。

点击 Shape tools/Local SolidCoordinates/Attach Active WCS。

通过 View SCS for Selected Solids 就可以看到下面这个新的坐标轴，其中 w’指向的就是层叠方向。

接下来我们来看一个仿真案例，我们要评估天线罩对 77G 毫米波天线的影响。其中天线罩采用 ThinPanel 建模。同时天线与天线罩之间的距离非常近，小于 5 个波长，在这种情况下，它们之间的耦合非常强。

可以采用两种不同的方法进行仿真。第一种是 TLM 全波计算，这种方法精度高，不足之处是对硬件资源要求高，耗时较长。第二张方法也是我们推荐的，先使用 TLM 求解器，把 Antenna 和附近的 Radome 作为一个整体，提取 NFS（近场源）；再使用 Asolver，NFS 导入 Asolver，计算 NFS+Radome 的结果。