CST仿真，如何計算有匹配的多天線效率

來源：CST仿真專家之路更新時間：2024-06-23 閱讀：

先上圖：

Pstimulated 是激勵功率，就是CST中的端口，默認是0.5W RMS，峰值是1W。

Preflected是反射功率，只跟S11反射系數(shù)有關(guān)。

總效率=Tot. Efficiency=Power accepted/Power stimulated=(1-Preflected)/0.5。

Pradiated是輻射功率，天線真正輻射出去的，也就是邊界吸收到的功率。要想得到這個值需要遠場監(jiān)視器。

輻射效率= Rad. Efficiency=Power radiated/Power accepted

今天我們解釋一下場路結(jié)合之后，也就是考慮匹配電路之后，怎么理解結(jié)果中出現(xiàn)的更多效率值：

以兩個macro自帶展示天線為例：

情況1：兩邊都匹配電路，port1是激勵，port2是負載

因為要看具有匹配電路的天線效率，所以需要AC Task。很多同學不知道CST哪里改激勵功率，其實就是這里AC Task來改，不需要在三維里面設(shè)置，因為三維那邊用0.5W歸一化，然后電路里研究不同的激勵功率，好處就是三維那邊只跑一次就可以。

并且需要combine result：

運行AC Task 之后，回到三維：

這時Efficiencies和Power就多了AC1后綴的結(jié)果了，這些有[AC1]的就是加上匹配電路之后的結(jié)果。功率結(jié)果里面多了一些DS后綴，DS是指Design Studio，也是電路這邊獨有的結(jié)果。

這里可以做一系列驗證：

輻射功率：Rad. Efficiency[AC1]=0.99294048=0.0721301/0.072642924=Power Radiated/Power Accepted

系統(tǒng)輻射功率：System Rad.Efficiency [AC1]=0.91849867=0.0721301/0.078530435= Power Radiated/Power Accepted (DS)

系統(tǒng)總功率：System Tot.Efficiency [AC1]=0.1442602=0.0721301/0.5= Power Radiated/Power Stimulated (DS)

可見這些效率值都是用輻射功率為分子，就是除以誰的問題，而且三個的效率值大小是遞減的。其中輻射功率是純?nèi)S天線的屬性，系統(tǒng)總功率是三維加上匹配電路的總屬性，這兩個都好理解，那么什么是系統(tǒng)輻射功率？等效的問法就是，什么是Power Accepted (DS)？

情況2：兩邊匹配電路，端口1激勵，端口2是零激勵

這種情況，Power Accepted 和Power Accepted (DS) 紅綠兩條線就基本重合了。

可見輻射功率和系統(tǒng)總功率都不變，而系統(tǒng)輻射功率大幅度提高，這是為什么呢？是因為S21的關(guān)系。

情況1的電路接受功率是：

而情況2的電路接受功率是：

所以即使端口2信號為零，其激勵內(nèi)阻和負載時的阻抗都相同（都是block dependent），但作為多天線輻射系統(tǒng)的一部分，二者是有顯著差別的，端口2零激勵，有吸收功率的效果，所以天線系統(tǒng)的接受功率小了，系統(tǒng)輻射功率就提高了。要根據(jù)實際工作狀態(tài)來決定用哪個設(shè)置，比如端口1激勵的時候，端口2是接收狀態(tài)，還是負載接地，得到的就是不同的系統(tǒng)輻射效率。