[网格]关于CST MWS仿真超宽带天线

小弟刚学习天线没多久，现在遇到一个问题特向各位大神请教。最近读了一篇文献照着仿了一下，结果有较大偏差，本来正确结果应该是再3-11GHz内S11小于-10dB,VSWR<2，可我的仿真结果却如图所示在5-6GHz内S11大于了-10dB，VSWR大于了2。恳请各位大神帮忙分析一下。谢谢！ .. a_
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引用楼主xl1234于2011-04-12 23:18发表的 关于CST MWS仿真超宽带天线 : vWAL^?HUP  
小弟刚学习天线没多久，现在遇到一个问题特向各位大神请教。最近读了一篇文献照着仿了一下，结果有较大偏差，本来正确结果应该是再3-11GHz内S11小于-10dB,VSWR<2，可我的仿真结果却如图所示在5-6GHz内S11大于了-10dB，VSWR大于了2。恳请各位大神帮忙分析一下。谢谢！附带文章和CST文件。 ~69&6C1Ch  

 w@,zFV  
sr8cYLm5R  

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先看文献中的数据 j?'GZ d"B  
9B;{]c  
天线实物： `OSN\"\ad  

图片:Snapshot.JPG

13taFVdU  
N7e"@Ic  
VSWR比较：  SdD6 ~LS  

图片:VSWR_Ini.JPG

wI(M^8F_Mf  
Ub6jxib  

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接下来看一下楼主的原始模型 6Ybg^0m  
-GxaV #{  
CST MWS模型： m*JaXa  

图片:Model_Ori.JPG

H%D$(W  
相信天线的尺寸是正确的，用同轴线模拟SMA。 2}8v(%s p  
AK@9?_D  
仿真得到的S11： <)1qt
9  

图片:S_Ini.JPG

F$)[kP,wtO  
同楼主所说，5-6.5 GHz之间S11大于-10 dB。 X&kp;W  
$|8!BOx8t  
计算得到的VSWR： `V##Y  

图片:VSWR_Ini_Sim.JPG

K6R.@BMN  
所以VSWR在对应的区域会大于2。
ti \wg  

:OuA)f  

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同样的模型我仿真的结果 
EFz&N\2  
ob8qe,_'  
S11： #ep`nf0x  

图片:S_Ori.JPG

'inFKy'H  
在大部分频带内S11是小于-10 dB的。 0Vx.nUQ
  
% >=!p  
VSWR： %7|9sQ:  

图片:VSWR_Ori.JPG

`nu''B H  
对应的VSWR小于2。 50X([hIr  
4<BjC[@~Z{  

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同样的模型为什么结果不一样呢？我认为是网格！楼主之前的模型网格划分的不合理。 wb0L.'jyR)  
9 AJ(&qY(  
楼主模型的全局网格参数是：“10、5、20”，metal edge refinement factor是6，楼主模型的网格视图： ov, hI>0!D  

图片:Mesh_Ini.JPG

7 qS""f7  
全局网格参数是模版预设值是吗？因为metal edge factor是6，从网格视图可以看到金属的边缘处网格划分得都非常密集。问题就在于，这样的网格线是否足够“照顾”到模型的“重点区域”呢？ 3W N@J6?  
jyCXJa-!-  
把全局网格参数调整为“10、10、50”，取消metal edge refinement factor，使用Energy Based Adaptive Mesh Refinement，得到的S11如下： q.;u?,|E/  

图片:S_Ori_Ada.JPG

79;<_(Y  
可见网格划分合理与否对S11的影响非常明显。 CB^U6ZS  
5 sX+~Q  
VSWR： L
Gn:c;  

图片:VSWR_Ori_Ada.JPG

}4,L%$@n  
uA<
n  
网格优化之后模型的网格视图： |:gf lseE  

图片:Mesh_Ori.JPG

nR*ryv  
可以看到，从能量分布的角度，能量集中的区域网格线的密度要明显地高于其它区域。 vX.VfY  
~sh`r{
0  
以上应该可以初步解决楼主的疑问，是仿真（网格）参数设置不合理造成的仿真结果不准确。 `EaLGzw  
PpzP7  

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题外：是不是必须要把同轴线结构考虑在内？以下是个人意见仅供参考： 7<*yS310
 
:>5@cvc  
如果不考虑SMA这样的传输结构，只研究天线结构本身的话，可以把波导端口直接设定在CPW处： H*}y^)x  

图片:Model_Mod.JPG

')cMiX\v  
;=MU';o  
仿真得到的S11： +L;e^#>d  

图片:S_Mod_Ada.JPG

HAa;hb  
`x*Pof!Io  
VSWR： 1eF3`  

图片:VSWR_Mod_Ada.JPG

A*\.NTM  
z:wutqru  
网格视图： \2h!aRWR  

图片:Mesh_Mod.JPG

M!o##* *`  
iUN Ib
 
在S11变化不大的前提下，这样是否可以缩小一些仿真空间，节省硬件资源？ Tc? $>'  
#pnI\  

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PS：这个问题更倾向于是软件使用的问题，移动到CST版作为关于网格划分的讨论案例。

谢谢hefang 我今天用自适应网格算了一下也没有问题  确实是网格划分的问题 rr],DGg+B]  

mark，原来网格设置这么重要 _ ]ipajT  

管理员解释好到位。

解释分析得那是相当到位啊~~版主v5

很好的一个例子！ UCWBYC+  
有个问题：hefang斑竹提到"把全局网格参数调整为“10、10、50”，取消metal edge refinement factor，使用Energy Based Adaptive Mesh Refinement"。但是因为 Energy Based Adaptive Mesh Refinement 不基于全局网格参数所以做相关网格参数调整用处应该不大吧？ Z6m)tZVM  
另外通过仿真结果与文献图表的对比，可以推测文献中的CST仿真结果应当没有考虑SMA头的影响。如果我们在仿真时加入SMA头得到的仿真结果与测试结果相关度更高。大家怎么看这个问题？

把全局网格参数调整为“10、10、50”，取消metal edge refinement factor，这两个步骤是为了降低自适应网格优化之前的网格密度，目的是为了更好得凸显网格加密的位置。换句话说，是预先降低“非关键”区域的网格密度，再由基于能量的自适应网格优化加密“关键区域”的网格。 ]
s748+  
4Xv*wB1  
理论上说，馈线部份是标准的传输线结构，原则上讲并不属于天线结构，因此如果只是分析天线性能的话，确实没有必要考虑。不过，如果是为了和实际测量做相似度的对比，仿真模型要求要与实测“完全一致”。

如题外所说： 5,6"&vU,  
3x'|]Ns  
去掉SMA等效结构后，仿真将出现如下警告：“Some higher propagating modes at port 1 are not considered in time domain calculation .This possibly leads to an inaccurate energy balance. Consider to increase the number of modes or decrease the upper frequency limit” wx0j(:B]  
*itUWpNhr  
但是结果是比较理想的，请问是否可以忽略这个警告？？？

提示原文里使用了"possibly"这个词，说明并不一定造成不准确。如果增加模式和不增加模式两个基模的结果没有明显变化的话，当然就可以忽略这个警告了。