對拓vivaldi天線仿真學(xué)習(xí)中的問題
對用于2000年各種軟件仿真測評(píng)(The 2000 CAD Benchmark Unveiled)的那個(gè)vivaldi天線進(jìn)行了建模和重復(fù),遇到了以下問題,希望能夠和大家討論一下:
1.對于分開的兩條曲線,能否直接一次性的連接起來?我是通過兩次連接實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)樵谶B接已畫曲線的兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)認(rèn)為是用直線連接而不是沿我畫的曲線的路徑。
2.對于該帶線端口的建模,注意到文獻(xiàn)(就是benchmark那篇文章)中是將端口向外延伸了一段,不知道是不是為了滿足homogenous 3 meshes的緣故,但我覺得即使不延伸其實(shí)縱向其實(shí)已經(jīng)滿足了。
3.按照文獻(xiàn)中給定的參數(shù),用傳輸線特性阻抗計(jì)算軟件對端口的Z0進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果是41.357歐姆,與文獻(xiàn)中CST計(jì)算的41.88歐姆接近。
我用CST分別兩次計(jì)算了一下端口
(1) 將上下金屬地包含在端口內(nèi),結(jié)果為31歐姆左右,觀察端口電場分布,發(fā)現(xiàn)strip上下不對稱
(2) 將上下金屬地排除在端口外,即端口只包含介質(zhì)和中間的strip的時(shí)候,結(jié)果為42.3894歐姆,電場分布基本合理,但彈出warning:
The degeneration of TEM modes at the homogeneous port 1 could lead to undetermined modepatterns. It might be suitable to define a multipin port instead.
請大家評(píng)論一下上面的問題,謝謝!
微波EDA (m.youglowmentor.com) 網(wǎng)友回復(fù):
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網(wǎng)友回復(fù)
1.好像不可以
2.如果不拉伸,結(jié)果不對,看端口模式就知道了
3.根據(jù)你的警告和結(jié)果,可能就是你的端口沒拉伸的問題,上下金屬地應(yīng)該包含在端口內(nèi),如果可能把你的端口定義圖發(fā)上來看看,我的結(jié)果也不準(zhǔn)確,不過比你的好39.88Ohms -
網(wǎng)友回復(fù)
謝謝回復(fù)!
下面按文獻(xiàn)的做法和板主的建議將端口大小延伸了一段,但未進(jìn)行adaptive mesh,粗粗看了一下結(jié)果如下:Z0=42.2375Ohm,場線分布合理, TEM模,S11基本與文獻(xiàn)吻合
warning如下:
1.Some higher propagating modes at port 1 are not considered in time domain
calculation. This possibly leads to an inaccurate energy balance. Consider to
reduce the port size or decrease the upper frequency limit.
2.Maximum number of pulse widths simulated, solver stopped.
Please note that the steady state energy criterion has not been reached.
如第一個(gè)warning所說,確實(shí)在能量正常衰減的后期出現(xiàn)了反常的增長,導(dǎo)致energy balance不穩(wěn)定,從而也理所當(dāng)然地出現(xiàn)第二個(gè)warning。
現(xiàn)把結(jié)果和model附上,麻煩網(wǎng)友幫忙看一下,估計(jì)端口還需要再改一下,但我對warning的建議比較茫然,既然端口未考慮高次模,實(shí)際我也不關(guān)心,為什么要減小端口呢?另外為什么一定要延伸出一部分再畫端口還是不清楚,望高手們分析一下。
謝謝!07_09_10_balanced vivaldi_01.zip
(2007-09-10 20:40:57, Size: 150 KB, Downloads: 7) -
網(wǎng)友回復(fù)
我覺得你的端口是有問題的, 不連續(xù)造成高次模的出現(xiàn),建議把拉伸端口的兩邊都用金屬填起來,我把模型做了修改,沒有計(jì)算,還有接地用無厚度的金屬片就行了,這個(gè)我沒改,LZ自己試下啊,我的電腦在算濾波器,跑起來太吃力。temp_01.zip
(2007-09-11 10:00:00, Size: 13.7 KB, Downloads: 2) -
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感謝查看和回復(fù)
沒太理解你說的“不連續(xù)”的意思,如果按端口尺寸大小向外拉伸了一段造成兩邊由空氣到介質(zhì)確實(shí)是不連續(xù)的話,像你改動(dòng)的那種,端口兩邊由金屬到介質(zhì)的突變還是不連續(xù)啊。
文獻(xiàn)當(dāng)中好像是把拉伸出來的兩個(gè)側(cè)邊用金屬蓋了一層皮,應(yīng)該和你的改動(dòng)差不多,但這樣可行的原因。還是沒理解。是不是相當(dāng)于用一段封閉的波導(dǎo)來饋,但實(shí)際上又不是標(biāo)準(zhǔn)的金屬波導(dǎo)
另外,提到了GND的厚度,這個(gè)一般是怎么設(shè)的?關(guān)系大么?后來再注意到文獻(xiàn)中用的是17um。
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可能就是用類似于波導(dǎo)端口的方式饋電,GND厚度我采用的0厚度,結(jié)果沒太多影響,按照你的模型那樣拉伸端口我看和不拉伸的效果一樣,只要開始時(shí)把整個(gè)面選上就是和你的一樣了,具體的我得問問我的朋友,這個(gè)我就做了點(diǎn),他做得比較多。 -
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樓主可不可以把文獻(xiàn)資料發(fā)上來看一下 -
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這樣的交流氣氛,是我們一直倡導(dǎo)的,斑斑是認(rèn)真負(fù)責(zé)的好版主,希望廣大會(huì)員多象斑斑學(xué)習(xí)哈~,加入到我們的交流團(tuán)隊(duì)里來,大家一起進(jìn)步,同時(shí)我也會(huì)盡量為大家提供更好的硬件環(huán)境~~ -
網(wǎng)友回復(fù)
測評(píng)文章見附件,好像這里之前也有人發(fā)過了。
下面是在和liuchaobaby討論后改進(jìn)過的模型,進(jìn)行了自適應(yīng)網(wǎng)格加密2次,能量衰減標(biāo)準(zhǔn)-40dB,mesh數(shù)目從660000---->1155420(deltaS=0.03),詳見附件的模型和結(jié)果。
和大家討論一下:
1.大家覺得方向圖結(jié)果可信度如何?覺得定向性和波束寬度比預(yù)想的要弱很多,directivity在3-4dB左右,垂直平面的波束寬度也很寬。
2.根據(jù)vivaldi天線原理,閃耀張角寬度為下限截止頻率對應(yīng)波長的一半。對于此例,閃耀張角寬度為15mm,算出的下限截止頻率為10GHz(夸張啊。)。但仿真結(jié)果大概在2.8GHz左右。我哪里沒算對呢?
歡迎評(píng)論和討論,謝謝!
benchmark_Vivaldi.pdf
(2007-09-12 09:23:17, Size: 945 KB, Downloads: 2)07_09_10_balanced vivaldi_01.zip
(2007-09-12 09:23:17, Size: 149 KB, Downloads: 0) -
網(wǎng)友回復(fù)
LZ對Vivaldi研究可真透徹阿 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) -
網(wǎng)友回復(fù)
剛開始接觸CST,對於Vivaldi antenna port/boundary condiction設(shè)置有問題, 懇請指點(diǎn)迷津.感激不盡!
附件是我的檔案: Vivaldi atenna_0924
email:bell@apol-mp.com.tw
mfhsu 20060929 -
網(wǎng)友回復(fù)
對不起!漏掉附檔了.
mfhsuvivaldi antenna_0924.pdf
(2007-09-29 01:44:13, Size: 247 B , Downloads: 16) -
網(wǎng)友回復(fù)
你的文檔是不是壓錯(cuò)了 -
網(wǎng)友回復(fù)
真是弄錯(cuò)了!重新附上vivaldi antenna_0929.mod檔.vivaldi antenna_0929.pdf
(2007-09-29 18:37:49, Size: 6.97 KB, Downloads: 17)
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