作者 | Danner Dan

場探針（Field Probe）用于在瞬態(tài)分析過程中或者頻域中記錄指定位置的電磁場值。探針既可以位于計算區(qū)域（Bounding Box）內(nèi)部，也可以位于計算區(qū)域外部。

以時域求解器為例，在Simulation選項卡下Monitors一欄，點(diǎn)擊Field Probe按鈕，進(jìn)入探針設(shè)置對話框。如下圖所示，在Field一欄的下拉菜單中，選擇要記錄的場。對于位于計算區(qū)域內(nèi)的探針，可以選擇電場（E-field）或磁場（H-field）；計算區(qū)域外的探針屬于遠(yuǎn)場探針，可以選擇E-field (Farfield)、H-Field (Farfield) 或 RCS。

首先設(shè)置一個計算區(qū)域內(nèi)的電場探針，如下圖所示，在Field一欄選擇E-field；在Orientation一欄選擇探針的方向，指定的電場或磁場在該方向上的分量將被記錄為一維時間信號。對于計算區(qū)域內(nèi)的探針，只能采用笛卡爾坐標(biāo)系，因此探針只能選擇 X，Y ，Z 方向；也可以同時創(chuàng)建一組包含所有方向的探針，即All(X, Y, Z, Abs)。探針的具體位置在Position一欄輸入，還可以點(diǎn)擊Preview按鈕預(yù)覽探針在模型中的位置。確認(rèn)之后，點(diǎn)擊OK按鈕完成設(shè)置。

接下來設(shè)置一個計算區(qū)域之外的電場遠(yuǎn)場探針，在Field一欄選擇E-field (Farfield)。遠(yuǎn)場探針可以在不同的坐標(biāo)系下選擇探針的位置和方向，在Coordinate system一欄的下拉菜單中，我們可以選擇笛卡爾坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系、Ludwig 2和Ludwig 3。例如，對于笛卡爾坐標(biāo)系，探針在X、Y 和Z方向上生成，而對于球坐標(biāo)系，探針在Theta 和Phi 方向上生成。

確定好坐標(biāo)系之后，再分別在Orientation一欄和Position一欄設(shè)置探針的方向和位置，如下圖所示，點(diǎn)擊OK按鈕完成；可以看到遠(yuǎn)場探針位于Bounding Box之外。

設(shè)置好場探針之后，運(yùn)行仿真。仿真完成后，在Navigation Tree > 1D Results > Probes文件夾下查看探針結(jié)果。時域求解直接得到的探針結(jié)果位于Probe Signals文件夾中，也就是探針的“時間信號”。如下圖所示，Probe Signals記錄了指定位置處的電場隨時間變化的曲線。

時域求解器中還會對探針時間信號進(jìn)行傅里葉變換自動導(dǎo)出頻域結(jié)果，下圖所示為探針處電場隨頻率變化的曲線。傅里葉變換得到的頻域結(jié)果將被歸一化，使得每個頻點(diǎn)的輸入功率被歸一化為 1 W的峰值功率。通過這種歸一化，頻域數(shù)據(jù)可以被視為激勵端口與探針位置和方向上的電磁場之間的傳輸函數(shù)。

對于頻域求解器，探針將直接在頻域中計算。同一模型在相同的設(shè)置下采用頻域求解器仿真得到的探針結(jié)果如下圖所示，可以看到頻域求解器只會得到探針的頻域結(jié)果，也就是探針處電場隨頻率變化的曲線。

（內(nèi)容、圖片來源：CST仿真專家之路公眾號，侵刪）

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