在微波工程仿真中，静磁场的外加是分析磁电耦合效应的关键手段，例如磁控管的微波振荡、磁敏微波器件的性能优化、等离子体与微波场的相互作用等场景，均需通过叠加静磁场模拟真实工况。cst（cst studio suite工作室套装）作为专业电磁仿真软件，提供了便捷的静磁场设置功能，可实现均匀或非均匀静磁场与微波场的耦合计算。本文将从前期准备、核心操作、注意事项到问题解决，系统讲解在cst微波仿真中外加静磁场的完整流程，助力高效完成磁电耦合仿真分析。
前期准备：确认仿真环境与基础设置
在添加静磁场前，需完成3项基础配置，避免后续操作报错：
1. 选择正确仿真模块：打开cst，新建项目时选择“microwave studio”（微波工作室），确保模块支持电磁与磁场耦合分析；
2. 定义求解器类型：进入【solver】→【solver settings】，根据需求选择“time domain”（时域）或“frequency domain”（频域）求解器，两者均支持静磁场叠加，但时域求解器更适合瞬态磁电耦合分析；
3. 完成几何建模与材料赋值：创建微波结构（如波导、天线），并为材料赋予磁属性（若需分析磁化材料，需在【material library】中勾选“magnetic”选项，设置磁导率μ等参数）。
核心步骤：分步实现静磁场外加
以“微波波导外加轴向静磁场”为例，详细说明操作流程：
1.打开静磁场设置界面
l点击菜单栏【fields】→【static fields】→【magnetic field】，弹出“static magnetic field definition”窗口，该窗口包含“磁场类型”“大小”“方向”“作用区域”四大核心参数。
2.选择磁场类型与参数
l磁场类型：默认“uniform”（均匀静磁场，微波仿真中最常用），若需非均匀磁场（如梯度磁场），可选择“user defined”，通过输入函数（如b(x,y,z)=0.5x）定义磁场分布；
l磁场大小：根据仿真需求输入数值（单位：tesla，t），微波场景中常见范围为0.1-2t（如磁控管仿真常用0.5t）；
l磁场方向：通过“direction vector”设置，如波导轴向（沿z轴）则输入“(0,0,1)”，也可点击“pick direction”在几何视图中手动选择方向。
3.定义静磁场作用区域
l全局作用：若需整个仿真域施加静磁场，直接勾选“apply to entire domain”，适用于磁场均匀覆盖微波结构的场景；
l局部作用：若仅需特定区域（如波导内部）加磁场，点击“select regions”，在几何树中勾选目标部件（如“wave guide_ body”），软件会自动将磁场限制在所选区域内，避免无关区域干扰。
4.关联微波仿真与静磁场
l点击【simulation】→【analysis setup】，在“analysis parameters”窗口中勾选“include static magnetic field”，确认静磁场与微波场耦合计算；
l若需查看静磁场分布，可提前点击【fields】→【plot fields】→【static magnetic flux density】，预览磁场是否符合预期（如轴向磁场是否沿波导轴线均匀分布）。
5.提交仿真与结果查看
l点击【solve】提交作业，求解器会同时计算微波场与静磁场的耦合效应；
l仿真完成后，在【results】→【field monitors】中查看“electric field”“magnetic field”分布，对比无静磁场时的结果，分析磁场对微波性能（如s参数、功率损耗）的影响。
在cst微波仿真中，外加静磁场的关键在于“正确配置耦合参数 精准定义作用区域”。通过“打开设置界面-定义磁场参数-关联仿真分析”三步流程，可高效实现静磁场叠加。实际操作中需注意材料磁属性、磁场与微波场方向匹配，以及求解器收敛性优化，确保仿真结果准确反映磁电耦合效应，为微波器件（如磁控管、磁敏传感器）的设计与优化提供可靠支撑。
