CST MWS遠場仿真數(shù)據(jù)與實際測試數(shù)據(jù)對比
雖然很早之前用過學過CST,但多半是一知半解,由于用的比較少,也就聽之任之了。開始認認真真的學習CST是從今年的3月份開始,因為導師接了一個基站天線的項目。導師和同事都是使用HFSS的高手,他們給我的經(jīng)驗就是CST建立模型比較方面,但是仿真遠場和阻抗肯定不如HFSS,建議我采用HFSS來仿真。
HFSS之前也用過,但其建模方式不如CST好,仿真時間比較長,漫長的等待早已讓我失去了耐心(僅僅是個人使用的感受而已)。在網(wǎng)上查詢了有關(guān)的CST的有關(guān)介紹之后,個人還是覺得借這個項目正好做下對比。
經(jīng)過4個月終于把振子開發(fā)完畢,方向圖和阻抗特性都滿足指標要求。由于天線需要滿足小型化的要求,犧牲了前后比的指標。
兩個極化的駐波優(yōu)化到1.35以下。
阻抗優(yōu)化的過程中,在模型大修改之后,常常忘記自適應(yīng)網(wǎng)格加密就開始優(yōu)化,最后優(yōu)化出來的參數(shù)雖然滿足指標,但是再采用自適應(yīng)網(wǎng)格進行驗證就發(fā)現(xiàn)結(jié)果偏離。這點很重要,這是保證仿精確度的關(guān)鍵所在。
導師認為仿真的結(jié)果差不多可以,于是開始聯(lián)系工廠加工制作。廠家看了模型之后,回復說很難保證精確度。由于項目經(jīng)費有限,導師對CST仿真的結(jié)果也持著一種還需要驗證的態(tài)度。最后討論還是繼續(xù)讓那家工廠做,到時候回來再調(diào)試吧。由于個人沒有用CST開發(fā)振子的經(jīng)驗,也就沒多說什么,只是希望加工廠能做盡量做好點。不要讓這個項目夭折了。
在漫長的等待中,一個月后,振子的組件終于加工回來了。認真檢查下組件,發(fā)現(xiàn)參數(shù)值有點偏離。最要命的是有些固定件的材料都弄錯了,介質(zhì)常數(shù)差了老遠。振子等都金屬部件都有點變形,裝上去發(fā)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)變形,本來很對稱的結(jié)構(gòu)看上顯得特別的不對稱。
沒辦法,時間不等人,只能“死馬當活馬醫(yī)”了,花了一個上午終于裝好了樣機。用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試看下回波,正極化最差-10dB左右,負極化最差在-8dB左右??吹竭@樣的結(jié)果很是悲觀,心里面是"七上八下"的。下午開始測試方向圖,花了一個下午終于把方向圖測試完畢。
認真的統(tǒng)計下方向圖數(shù)據(jù):
波束寬度:最小值為59.3度,最大值66.9度。
主極化前后比:最小值為19.66dB,最大值30.86dB。
交叉化前后比:最小值為20.78dB,最大值30.7dB。
軸向交叉極化:最小值為19.0dB,最大值為27dB。
正負60度交叉極化:最小值7dB,最大值為20dB。
最后把這些數(shù)據(jù)交給導師看,導師的意見是CST仿真結(jié)果還算可以??梢詫⒛P椭匦麓驑?,提高模型的精確度。
實際測試出來的結(jié)果與CST仿真出來的結(jié)果相比較,確實偏離很大,比如波束寬度的收斂性不夠。兩者的前后比還勉強相符合。而正負60度交叉極化就差的比較大。個人覺得原因有三方面:
首先,個人使用CST的時間不算太長,對其原理以及使用技巧可能未到位,從而造成CST仿真的結(jié)果可能偏好。
其次,加工回來的振子尺寸參數(shù)誤差較大,裝配過程中很難與CST中的模型一致;一些結(jié)構(gòu)的材料介電常數(shù)很難保證和仿真的一致等。
最后,測試場地的影響,測試環(huán)境是開放的環(huán)境,無法抗外界干擾以及周圍的環(huán)境干擾;測試環(huán)境是否滿足遠場的要求;發(fā)射喇叭的自身交叉極化是否良好等等因素。
這些因素導致實際測試出來的指標和CST仿真的指標就會有一段差距。
希望各位做天線的朋友們討論交流下這方面的經(jīng)驗。
好貼啊 頂起來!我也剛學習CST,我也在做基站天線。
個人認為實物上的偏差是最關(guān)鍵的,以前設(shè)計DVB-H天線的時候,在meander line上加了一個L一個C方向圖就有很明顯的變化了。所以實物如果不能和仿真模型高度對應(yīng)的話,那可以反過來試一試在仿真模型里盡量和現(xiàn)有實物吻合,看看仿真結(jié)果能不能更接近實測數(shù)據(jù)。
謝謝EDATOP,模擬實際的振子比較難,因為振子的實際偏差無法準確建模。而且由于振子為金屬振子,裝配好之后有些結(jié)構(gòu)參數(shù)就不再好測試。這個只能通過后續(xù)加工來控制了,比如做成一體成形等等??纯春笃诩庸せ貋淼臉訖C,到時候再測試對比下指標。
你導師是微波方面的吧,我們老師完全不懂的,也去接電磁項目,扔給我。真郁悶
好貼呵呵呵
是不是加工的參數(shù)比較苛刻導致加工誤差太大?一般仿真結(jié)果,尤其是優(yōu)化的仿真結(jié)果其參數(shù)對于加工試件往往不理想,可以適當規(guī)整化一下相關(guān)參數(shù),在仿真一下修改模型,如果結(jié)果差不多,就可以加工了~~
樓主已經(jīng)很厲害了!我還從來沒做過工程上的實際天線呢 只會點仿真,但是仿真的時候心里面也總是覺得不靠譜,cst又很多地方不知道那么去設(shè)置到底對不對。實際天線是什么樣的也不知道,cst建模的時候就按照自己想象的去模型去建,根本沒有考慮工程實際(因為不知道工程實際應(yīng)該是什么樣的)。希望和樓主交個朋友,向樓主多學習學習啊!
頂,,初學者好好學習