CST仿真微帶線(xiàn)出現(xiàn)高次mode，并與ADS和HFSS對(duì)比試驗(yàn)

來(lái)源：更新時(shí)間：2024-08-06 閱讀：

1.思路：根據(jù)給定的板材信息，利用polarsi9000計(jì)算50歐姆微帶線(xiàn)的線(xiàn)寬，然后在A(yíng)DSmomentum，HFSS和CST分別建模計(jì)算，比較三者軟件間的仿真區(qū)別。
2.建模和仿真：
（1）polar si9000計(jì)算：Rogers4350B，厚度0.508mm，節(jié)電常數(shù)為3.66，損耗正切角為0.003，工作頻率為10GHz，計(jì)算所得線(xiàn)寬為1.05mm，如圖1所示。

圖1polar SI9000計(jì)算微帶線(xiàn)（2）利用polarsi9000計(jì)算的線(xiàn)寬在A(yíng)DS原理圖內(nèi)建模并轉(zhuǎn)入momentum做2.5D仿真，過(guò)程如下圖。

圖2ADS原理圖仿真

圖3momentum 2.5D仿真（3）CST仿真：將momentum模型導(dǎo)入CST2013仿真，或者在CST中自己建模。仿真步驟如下：

圖4CST仿真和告警信息

圖5CST仿真結(jié)果疑問(wèn)：圖4顯示的告警信息如下：Some higher order propagating modes atport 1 are not considered in time domain calculation. This possibly leads to aninaccurate energy balance. Consider to increase the number of modes or decreasethe upper frequency limit. 大概意思是有高次模出現(xiàn)，請(qǐng)問(wèn)除了增加mode該如何解決？修改模型怎么處理？另外，我嘗試過(guò)自己建模，也出現(xiàn)了該問(wèn)題。（4）HFSS仿真：按照模型，在hfss內(nèi)部建?；蛘咧苯訉ST模型轉(zhuǎn)為hfss模型（缺點(diǎn)是不能參數(shù)化），方針如下：

圖6HFSS內(nèi)部建模

圖 7HFSS仿真結(jié)果
（5）結(jié)果分析：同樣的介質(zhì)和微帶模型（線(xiàn)寬1.08mm、長(zhǎng)20mm），分別在A(yíng)DS的原理圖、momentum、CST2013和HFSS13中建模仿真，結(jié)果有一定差異，如下表：仿真器S11S21ADSschematic-60.432dB-0.082dBADSmomentum-35.859dB-0.095dBCST2013-31.865dB-0.082dBHFSS13-30.153dB-0.113dB 另外，對(duì)比4個(gè)仿真器的S參數(shù)結(jié)果，如圖7和圖8所示：

圖8四種仿真器S11參數(shù)對(duì)比

圖9四種仿真器S21參數(shù)對(duì)比

圖4顯示的告警信息如下：Some higher order propagating modes atport 1 are not considered in time domain calculation. This possibly leads to aninaccurate energy balance. Consider to increase the number of modes or decreasethe upper frequency limit. 大概意思是有高次模出現(xiàn)，請(qǐng)問(wèn)除了增加mode該如何解決？修改模型怎么處理？另外，我嘗試過(guò)自己建模，也出現(xiàn)了該問(wèn)題。
有大俠幫忙解決下哈，我的理解是不是端口或者模型建立不合適，導(dǎo)致高次mode出現(xiàn)。
有心的朋友聯(lián)系下我，radio_of_rru@163.com或者qq：2634859430；小弟最近自己在折騰這幾個(gè)仿真軟件，希望能同大家一塊溝通交流，共同進(jìn)步。
模型如下：
CST模型
50歐姆微帶線(xiàn).rar

高次模沒(méi)啥意思，一般傳輸?shù)亩际侵髂?，考不考慮都無(wú)所謂。

能知道是高次模？還有救...你犯了兩個(gè)錯(cuò)誤，一個(gè)不怪你、但一個(gè)絕對(duì)是你的錯(cuò)。
不怪你的是：可能貴單位窮得只剩下錢(qián)、或是你所結(jié)交的范圍是丐幫??？沒(méi)有真實(shí)的設(shè)備、線(xiàn)路板...量測(cè)讓你看見(jiàn)實(shí)際的波形該是怎樣??？所以只能向軟件求證。
要怪你的是：基礎(chǔ)原理與理論不足，就冒然以仿真資料來(lái)作為結(jié)果??？接下來(lái)是你錯(cuò)誤中的第一個(gè)盲點(diǎn)，
你知道ADS Schematic & momentum 的波導(dǎo)端口與邊界跟CST、HFSS這類(lèi)的波導(dǎo)端口意義上有什么不同嗎？Schematic & Momentum的波導(dǎo)概念是"沒(méi)有限制"，也就是說(shuō)sweep frequency可以從0Hz - 20 GHz。
但是，真實(shí)的波導(dǎo)管卻不是這樣，不幸的是CST、HFSS、EMPro...這類(lèi)的軟件對(duì)波導(dǎo)端口是有要求的！會(huì)出現(xiàn)高次模跟端口設(shè)置、波導(dǎo)管截面尺寸、sweep frequency有關(guān)。

所以你的第一要?jiǎng)?wù)就是要設(shè)置正確的sweep frequency ! 其次是網(wǎng)格劃分也佔(zhàn)有重要地位!

下面這張圖就是頻率設(shè)置不當(dāng)。印證了產(chǎn)生高次模的原因之一，得到的結(jié)果也很奇怪。

但這樣就表示CST的結(jié)果正確嗎？我們找HFSS出來(lái)較量一下：趨勢(shì)類(lèi)似，但值略有差異，誰(shuí)比較正確?。?br />

找第三(公正)單位：Keysight EMPro看它怎么說(shuō)？

這三張圖大部分的模型、端口設(shè)置、sweep frequency...都一樣，只有網(wǎng)格劃分不可能一樣！只能?chē)L試設(shè)置到比較適合該軟件處理的程度。
這樣...應(yīng)該足以交代清楚如何改進(jìn)了吧??？
*** 這里面有一點(diǎn)可惜的就是沒(méi)有實(shí)測(cè)的資料，導(dǎo)致三個(gè)軟件可以說(shuō)都正確，也可以說(shuō)都不正確！最重要的還是"人"。

實(shí)務(wù)（物）至少要這樣....