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[建模]CST仿真微带线出现高次mode，并与ADS和HFSS对比试验

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0楼发表于: 2015-07-05 14:35:29

[attachment=69758]
1.思路：根据给定的板材信息，利用polarsi9000计算50欧姆微带线的线宽，然后在ADSmomentum，HFSS和CST分别建模计算，比较三者软件间的仿真区别。

2.建模和仿真：

（1）polar si9000计算：Rogers4350B，厚度0.508mm，节电常数为3.66，损耗正切角为0.003，工作频率为10GHz，计算所得线宽为1.05mm，如图1所示。

图1polar SI9000计算微带线

（2）利用polarsi9000计算的线宽在ADS原理图内建模并转入momentum做2.5D仿真，过程如下图。

图2ADS原理图仿真

图3momentum 2.5D仿真

（3）CST仿真：将momentum模型导入CST2013仿真，或者在CST中自己建模。仿真步骤如下：

图4 CST仿真和告警信息

图5 CST仿真结果

疑问：图4显示的告警信息如下：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现，请问除了增加mode该如何解决？修改模型怎么处理？另外，我尝试过自己建模，也出现了该问题。

（4）HFSS仿真：按照模型，在hfss内部建模或者直接将CST模型转为hfss模型（缺点是不能参数化），方针如下：

图6 HFSS内部建模

图 7HFSS仿真结果

（5）结果分析：同样的介质和微带模型（线宽1.08mm、长20mm），分别在ADS的原理图、momentum、CST2013和HFSS13中建模仿真，结果有一定差异，如下表：

仿真器	S11	S21
ADSschematic	-60.432dB	-0.082dB
ADSmomentum	-35.859dB	-0.095dB
CST2013	-31.865dB	-0.082dB
HFSS13	-30.153dB	-0.113dB

另外，对比4个仿真 ..

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小豆芽

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2015-07-05

离线radio_of_rru

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1楼发表于: 2015-07-05 14:42:28

图4显示的告警信息如下：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现，请问除了增加mode该如何解决？修改模型怎么处理？另外，我尝试过自己建模，也出现了该问题。

有大侠帮忙解决下哈，我的理解是不是端口或者模型建立不合适，导致高次mode出现。
有心的朋友联系下我，radio_of_rru@163.com或者qq：2634859430；小弟最近自己在折腾这几个仿真软件，希望能同大家一块沟通交流，共同进步。
模型如下：
CST模型

50欧姆微带线.rar (19 K) 下载次数:13

离线12we12

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2楼发表于: 2015-07-05 15:00:07

高次模没啥意思，一般传输的都是主模，考不考虑都无所谓。

楼主留言：

你好，出现高次模会对主模准TEM波的传输产生影响吗？ 3l#IPRn9AO
这个高次模是建模不良导致的，还是无论如何在微带线上都存在？谢谢

离线foxman

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3楼发表于: 2015-07-05 21:26:01

能知道是高次模？还有救...你犯了两个错误，一个不怪你、但一个绝对是你的错。
不怪你的是：可能贵单位穷得只剩下钱、或是你所结交的范围是丐帮！？没有真实的设备、线路板...量测让你看见实际的波形该是怎样！？所以只能向软件求证。
要怪你的是：基础原理与理论不足，就冒然以仿真资料来作为结果！？接下来是你错误中的第一个盲点，
你知道ADS Schematic & momentum 的波导端口与边界跟CST、HFSS这类的波导端口意义上有什么不同吗？Schematic & Momentum的波导概念是"没有限制"，也就是说sweep frequency可以从0Hz - 20 GHz。
但是，真实的波导管却不是这样，不幸的是CST、HFSS、EMPro...这类的软件对波导端口是有要求的！会出现高次模跟端口设置、波导管截面尺寸、sweep frequency有关。

所以你的第一要務就是要設置正確的sweep frequency ! 其次是網格劃分也佔有重要地位!

下面這張圖就是頻率設置不當。印证了产生高次模的原因之一，得到的结果也很奇怪。

但这样就表示CST的结果正确吗？我们找HFSS出来较量一下：趋势类似，但值略有差异，谁比较正确！？

找第三(公正)单位：Keysight EMPro看它怎么说？？？

这三张图大部分的模型、端口设置、sweep frequency...都一样，只有网格划分不可能一样！只能尝试设置到比较适合该软件处理的程度。
这样...应该足以交代清楚如何改进了吧！？
*** 这里面有一点可惜的就是没有实测的资料，导致三个软件可以说都正确，也可以说都不正确！最重要的还是"人"。。。

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小豆芽

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2015-07-05

横当世为绝巅，纵往来成唯一。

离线foxman

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4楼发表于: 2015-07-05 22:22:30

实务（物）至少要这样....

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