CST MWS仿真UWB微帶天線波端口的問題
我用CST MWS，做的是一個(gè)UWB微帶天線，長的像個(gè)大燈泡，用一根微帶線饋電，頻率設(shè)置為0-12 GHz，面積很大，165 mm * 95 mm,之前用的離散端口，仿出來方向圖有問題，很容易出現(xiàn)輻射效率大于0 dB，后來改用波端口，大小較難把握，容易出警告，說端口模式數(shù)目要加大（我都加到3了），如果模式數(shù)目大于1了，又說，端口不對(duì)稱，要我檢查我的結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵是我的天線模型不是完全三維對(duì)稱，只是關(guān)于XOY平面堆成（我的天線是放在YOZ平面上），具體它的警告是：The exist hybrid modes at inhomogeneous port 1. This could lead to an inaccurate energy balance. Please check your structure.
求教各位哈！
最好能把你的模型發(fā)上來，最少也要有你的端口處的截圖，否則看文字很難確定真正的原因。
補(bǔ)充下，我的邊界是open（add space），并且我的微帶天線所在平面是YOZ平面，且關(guān)于XOY平面對(duì)稱，所以將XOY設(shè)成磁對(duì)稱面。而且還會(huì)出現(xiàn)“到了最大脈沖數(shù)，能量還沒衰減下來，求解停止”，我的求解精度是-40dB，Steady State 的最大脈沖數(shù)為40
恩，這是我的cst截圖，辛苦了。
個(gè)人感覺好像是端口尺寸太寬。
微帶線的話，CST建議端口寬度應(yīng)該是微帶線寬度的10倍，尺寸有限制的話可以縮小到6倍。端口高度建議5倍底板厚度。如下圖：
端口尺寸太大會(huì)引入高次模。正常來講，仿真的時(shí)候應(yīng)該盡量只讓端口做基模傳輸。
詳細(xì)的內(nèi)容最好參考幫助文件《Waveguide Port Overview》-“Microstrip Line部分”。
Help -> CST MICROWAVE STUDIO -> Excitation Sources -> Waveguide Port Overview
那我確實(shí)是笨了，我原以為端口設(shè)的大些好，多謝hefang哈！
端口減小，確實(shí)有效。但是遠(yuǎn)場(chǎng)輻射效率在個(gè)別頻率點(diǎn)會(huì)大于0dB，似乎是不對(duì)的，應(yīng)該小于0dB。然后我將時(shí)域求解器里的Adaptive mesh refinement 勾上，則會(huì)出現(xiàn)下圖錯(cuò)誤:
一個(gè)一個(gè)討論。
關(guān)于Error message：
提示“不正常”終止，那么就很難給出一個(gè)“正常”的解釋。個(gè)人懷疑會(huì)不會(huì)是軟件兼容方面的原因。而且從信息來看，問題發(fā)生在第三次加密運(yùn)算的時(shí)候，那前兩次都是正常的，所以看起來網(wǎng)格數(shù)過密網(wǎng)格尺寸過小在你的機(jī)器上運(yùn)算有可能會(huì)導(dǎo)致這種情況。
可以嘗試的對(duì)應(yīng)方法：不使用adaptive mesh refinement，而嘗試調(diào)整local mesh properties看看還會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤提示。
不清楚你的網(wǎng)格是怎么設(shè)定的，我個(gè)人關(guān)于網(wǎng)格劃分的建議：你的monopole天線并不是很“復(fù)雜”的結(jié)構(gòu)，也不存在和地之間的耦合，所以網(wǎng)格劃分的細(xì)節(jié)應(yīng)該放在天線模型的圓弧和直角邊緣，以及微帶線導(dǎo)體和地之間的區(qū)域。Global mesh properties里面的"Refine at PEC / lossy metal edges by factor"可以設(shè)置為6。介質(zhì)底板在方向上可以劃出1-2條mesh line（如果沒有的話）。
關(guān)于輻射效率：
首先要明確一下，你說的是Radiation Efficiency還是Total Efficiency?當(dāng)然，不管是哪個(gè)效率，大于1都是不應(yīng)該出現(xiàn)的（比較常見于Radiation Efficiency）。通常情況下，這可能是由于仿真誤差造成的。小編在Transient solver properties里面使用的是-40 dB accuracy，嘗試把a(bǔ)ccuracy的數(shù)值降低到-50 dB或者更低，應(yīng)該可以提高遠(yuǎn)場(chǎng)的計(jì)算精度。當(dāng)然，前面的網(wǎng)格優(yōu)化應(yīng)該是第一步要做的，網(wǎng)格劃分粗糙的話，再提高accuracy也不會(huì)帶來準(zhǔn)確的仿真結(jié)果的。
關(guān)于Warning message：
天線的介質(zhì)底板是"Poly"對(duì)吧?提示信息說它的constant tangent delta被強(qiáng)制設(shè)定在中心頻率，我猜測(cè)你的模型里Poly的loss tangent設(shè)置的頻率不在0-12 GHz的范圍之內(nèi)。最好能把材料的參數(shù)設(shè)定地準(zhǔn)確一些，材料的損耗特性會(huì)影響天線的輻射效率！
小編好厲害，句句一語中的呢！
我是用的64位的服務(wù)器，難道我的2010SP4比較適用于32位的機(jī)器?
另外我的介質(zhì)地板屬性是這樣設(shè)置的（我買的板子的合格證上標(biāo)明介質(zhì)損耗是0.001），我默認(rèn)在所有的頻點(diǎn)上都是這個(gè)損耗值
我也偶爾會(huì)碰到"Terminated abnormally"這個(gè)情況，但是次數(shù)很少，所以沒有什么規(guī)律性重復(fù)性，CST官方的FAQ也沒有關(guān)于這個(gè)提示信息的解釋。我用的是Win XP Pro 64，CST Studio Suite也有正式授權(quán)，個(gè)人不認(rèn)為這個(gè)和32位或者64位的系統(tǒng)有什么關(guān)系。下次我如果再遇到這種情況的話，我會(huì)記得截個(gè)圖再問問CST的Customer support。
關(guān)于介質(zhì)損耗：
證書上應(yīng)該會(huì)明確地標(biāo)明材料的屬性是在什么頻率范圍內(nèi)測(cè)試的，如果測(cè)試的頻率范圍涵蓋了0-12 GHz你要仿真的頻段的話，Tangent delta electric那個(gè)屬性里at frequency填6 GHz。
另外，可能是我外行，證書里的介質(zhì)損耗0.001是指loss tangent還是relative permittivity的虛部?我不清楚這個(gè)方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣是什么。
關(guān)于“默認(rèn)在所有的頻點(diǎn)上都是這個(gè)損耗值”這句話，如果你設(shè)置好了帶有損耗的材料的屬性，并且損耗使用constant tangent delta的表示形式，那么在1D Results -> Materials里面可以看到模型里所有有損耗的材料的屬性曲線。你可以很清楚地看到，即使是TangD曲線，也只有在你設(shè)定的那個(gè)頻率點(diǎn)上才是constant tangent delta的那個(gè)數(shù)值。換句話說，constant tangent delta只是在給定頻率點(diǎn)上才是那個(gè)數(shù)值！不過，在仿真頻段中心頻率上設(shè)定constant tangent delta (electric or magnetic)的方法已經(jīng)適合絕大多數(shù)的仿真情況了。
如果你一定要求在所有的頻點(diǎn)上都是相同的損耗值，或者材料損耗特性相對(duì)頻率的變化非常明顯，又或者仿真對(duì)材料的損耗有非常高的準(zhǔn)確性的要求，應(yīng)該需要用dispersion fit的形式來表述。
，呵呵呵呵
這里我想問問小編，如果波端口較小呢。我在仿真共面波導(dǎo)的問題出現(xiàn)了波端口大（主要是端口高度大了，但是也還沒到5倍的介質(zhì)板的厚度）仿真結(jié)果很差，但是如果我用1mm的端口高度（介質(zhì)板厚度為1.6mm）就能出現(xiàn)想要的理想的結(jié)果。請(qǐng)教我該相信哪個(gè)?！繼續(xù)討論的話，有需要我上傳圖！忘大牛們指點(diǎn)一二！先謝謝論壇里的老師們！
大小是相對(duì)概念。
波導(dǎo)端口大小是否合適的判斷原則：波導(dǎo)端口的line impedance是預(yù)計(jì)的阻抗值+端口邊緣電磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)很小。
謝謝hefang，明白了！
