[建模]如何得到阵中有源方向图以及如何设置周期边界条件？

问题：以microstrip antenna为例，目标是一个大的天线阵，在设计时需要在阵列耦合环境下来得到阵中方向图和S11，如何来设置边界条件呢？ x4g/ok  
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解法（1）：对于2D阵，可以在四边设置两对periodic boundary, phase scan/shift angle设置为零来模拟broadside radiation的情况，另外两个方向使用open add space，同轴线接微带馈电，这样得到单个单元的第一组S参数和远场方向图； 6OAEAIh  
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解法（2）：同样的单元和馈电，四边设置unit cell boundary, phase scan/shift angle同样为零，另外两边自动出现floquet port，Zmin和Zmax的模式设置为平面波，与天线共极化。这样得到单个单元的第二组S参数和远场方向图； ?6nB=B)/  
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解法（3）：同样的单元，放在一个15×15阵列中，open add space，只激励阵中单元，得到第三组S参数和远场方向图； QG~6mvD  
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结果比较：收敛性不是问题，使用多块Tesla GPU卡加速，同时有16核CPU以及足够的内存，手动剖分网格往死了加，加上严格的收敛标准。得到的三组参数各不相同，S11差别在5dB左右，单元增益差别在2dBi左右，方向图形状也略有不同。 -K(d]-yv  
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(1) 以上三种方法中第三种由于模拟了实际情况，肯定比较有参照性，但是计算量巨大；第一和二种方法貌似是CST推荐的方法，但是得到了不一样的结果，哪个是对的呢，或者说是否有需要注意的边界条件设置？  :TR:tf  
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(2) 在CST官方给出的tutorial中（2015版本），有一个tutorial是waveguide做的phased array，CST同样使用了上述三种方法，得到的结果也不一样，S11差别在1dB以内，directivity差别在5dB左右 <_Z.fdUA  
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(3) 在unit cell仿真时，由于Z方向不是辐射边界条件，使用的是floquet ports, 这种情况下仍然可以计算远场 .. 44B D2`nF  
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正好是我想找的，谢谢楼主的专业分享

由于对periodic boundary和unit cell boundary了解不多，这里主要说一下对第三种解法的理解： AB+lM;_>  
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第三种方法，在物理结构上的确是真是的模拟了周围的环境，但是在激励却与阵列实际工作时（即所有单元同时被激励）的状态不同。我认为这种方法只是模拟了单个的激励单元对其他单元的耦合，并没有模拟出真实工作的时候其他单元对该激励单元的耦合。考虑互耦应该是双向的，既要考虑激励单元对其他单元的耦合，也要考虑其他单元对激励单元的耦合。耦合的计算应该等于激励幅度乘以两者的耦合系数，在第三种方法的计算中，其他单元对激励单元的耦合的激励幅度基本上设置为零了，这就导致最终计算的耦合应该是不准确的。

ytfbuaa:由于对periodic boundary和unit cell boundary了解不多，这里主要说一下对第三种解法的理解：
第三种方法，在物理结构上的确是真是的模拟了周围的环境，但是在激励却与阵列实际工作时（即所有单元同时被激励）的状态不同。我认为这种方法只是模拟了单个的激励单元对其他单元的耦 .. (2016-11-11 21:52)  bsI?=lO  

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我说说我的理解哈： wn<k"6x  
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如果用unit cell，也就是采用了floquet周期边界条件，这时候是强迫周围一个周期内的场与一个单元内的场一模一样，既然场值一样，那么应该是考虑为无限周期阵列，每个单元都同样激励的。所以我 认为这种情况还是您说的双向耦合的。

linfenghan:我说说我的理解哈：
如果用unit cell，也就是采用了floquet周期边界条件，这时候是强迫周围一个周期内的场与一个单元内的场一模一样，既然场值一样，那么应该是考虑为无限周期阵列，每个单元都同样激励的。所以我 认为这种情况还是您说的双向耦合的。 (2016-12-15 04:35)  Sh o] ~)XX  

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我说的是你的解法（3）同样的单元，放在一个15×15阵列中，open add space，只激励阵中单元，得到第三组S参数和远场方向图； R94ID@LF  
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你不是用的open add space吗？怎么成了Unit cell了？