CST MWS按照論文建模實(shí)驗(yàn)與結(jié)果不符?
按照一篇論文做了個(gè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果差別很大。論文里面對(duì)一些細(xì)節(jié)沒(méi)有描述,我就自己改了一些,不知道錯(cuò)在了哪里?請(qǐng)各位高手幫我看看先把常識(shí)性錯(cuò)誤指出來(lái)。
模型是兩層天線疊放再一次來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)間距較大的工作頻段GPS/GNSS,探針通過(guò)鉆孔給上層天線饋電,第二層天線為寄生單元通過(guò)電磁耦合饋電。我把探針跟過(guò)孔當(dāng)成同軸線來(lái)看待,沒(méi)有計(jì)算,依據(jù)以前看過(guò)有帖子說(shuō)空氣介質(zhì)下介質(zhì)內(nèi)導(dǎo)體半徑比為7,將過(guò)孔半徑定為4.2mm(探針半徑為0.6mm)。
然后把接地板的厚度設(shè)為整個(gè)天線厚度的3倍。用離散端口代替了SMA接口
結(jié)果仿真出來(lái)的結(jié)果差別非常大。
模型入下:
上傳文件請(qǐng)參考版塊公告。
圖片請(qǐng)以附件的形式上傳。
圖片解決了
公告沒(méi)找到啊
就是照著這種方法做的,而且我把附件下載后可以打開(kāi)
第一個(gè)附件是論文,就是依據(jù)它建的模型,有些大,要不要?jiǎng)h掉?
用zip格式吧。
改正了,把RAR跟zip弄混了,才迷過(guò)來(lái)。
同樣是慣例,先做樓主該做的事情:
文獻(xiàn)中的天線結(jié)構(gòu):
文獻(xiàn)中的S11:
文獻(xiàn)中1.208和1.266 GHz的增益方向圖:
文獻(xiàn)中1.562和1.576 GHz的增益方向圖:
樓主的天線模型:
雙層天線結(jié)構(gòu),用一大塊金屬銅做“地”。z軸負(fù)方向使用電邊界,其它方向使用Open Add Space。天線尺寸相信樓主已經(jīng)按照文獻(xiàn)的尺寸設(shè)置了,關(guān)于SMA,樓主使用真空包裹的銅結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。模型使用離散端口激勵(lì):
仿真頻率設(shè)置為1.1-1.7 GHz,-30 dB的accuracy,Global mesh properties:10、5、20,minimum mesh step:1,64680個(gè)網(wǎng)格。樓主仿真得到的S11:
以上是樓主應(yīng)該告訴大家的信息。
接下來(lái)看看這個(gè)模型。
首先看樓主的S11,我不會(huì)用“結(jié)果差別很大”這樣的主觀字眼。有差異就說(shuō)有多少差異,比如第一諧振點(diǎn)有60 MHz的差異,比如第二諧振點(diǎn)的模值有4 dB的差異,比如第一段工作頻帶比文獻(xiàn)窄了34 MHz等等。“差別很大”只是你自己的觀點(diǎn),別人不見(jiàn)得會(huì)認(rèn)同。
如果要說(shuō)常識(shí)性錯(cuò)誤,沒(méi)有。
不過(guò),可以討論一下其它的點(diǎn)。關(guān)于SMA,樓主沒(méi)有考慮,不過(guò)原始模型中SMA的pin的尺寸為什么是0.6毫米半徑?工業(yè)中確實(shí)有這個(gè)尺寸的SMA,但是與之對(duì)應(yīng)的介質(zhì)的尺寸是多少樓主有沒(méi)有考慮過(guò)?而且,樓主你如何確定SMA的pin是在真空中的?
提出以上的問(wèn)題是因?yàn)闃侵髂P椭械妮斎攵说淖杩篂?10歐姆左右,這是工程上可接受的么?假設(shè)離散端口的阻抗設(shè)置為106歐姆,得到的S11如下:
另外,樓主使用一塊銅來(lái)做“地”,這一點(diǎn)文獻(xiàn)中并沒(méi)有說(shuō)明他的天線的“地”結(jié)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)的。仿真和測(cè)量都沒(méi)有說(shuō)明“地”是無(wú)限大的“理想地”還是有限大的“地”。按照樓主的模型設(shè)置,z軸負(fù)方向的電邊界已經(jīng)是理想的無(wú)限大地了,這樣的設(shè)置不可能得到文獻(xiàn)中的方向圖。因此如果要使用有限地,邊界條件必須全部設(shè)置為open add space。
試著修改一下模型,仿真頻率設(shè)置為0-2 GHz,刪除離散端口,刪除地,SMA的pin的半徑改為0.65毫米,同時(shí)將真空?qǐng)A柱體改為PTFE材料,半徑為2毫米。使用波導(dǎo)端口計(jì)算得到的line impedance為48歐姆:
使用adaptive mesh refinement,得到的S11:
優(yōu)化結(jié)束后XY面的網(wǎng)格視圖:
仿真做到這里,我個(gè)人認(rèn)為這個(gè)仿真的目的已經(jīng)達(dá)到了,除非從作者那里詢問(wèn)SMA的尺寸和地的實(shí)現(xiàn)方法,否則沒(méi)有必要要求仿真和文獻(xiàn)一致。
收兵回營(yíng)!
非常感謝EDATOP的幫助。
那個(gè)空氣圓柱其實(shí)是過(guò)孔,不知道在實(shí)際的情況中探針饋電是填充介質(zhì)還是直接鉆個(gè)空把探針插進(jìn)去進(jìn)去還是在里面填充介質(zhì)固定一下,請(qǐng)老鳥(niǎo)們傳授一下經(jīng)驗(yàn)。個(gè)人覺(jué)得在特定場(chǎng)合加了介質(zhì)是不是結(jié)構(gòu)更牢靠些?
昨天在閱讀教材的時(shí)候我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小細(xì)節(jié):貼片天線的厚度,我把它設(shè)置成了0,而且下天線是完全包裹在基板介質(zhì)中的。這樣應(yīng)該也有一定影響。
請(qǐng)樓主留意上面對(duì)端口阻抗的描述,加不加PTFE對(duì)傳輸線的阻抗是有影響的,樓主想保持50歐姆阻抗還是無(wú)所謂?