[建模]CST MWS PCB印制天线2.4GHz仿真求助

最近，把一个成熟的WiFi AP(2.4GHz频段)上的PCB板印制天线(printed microstrip antenna)模型，弄出来学习一下，看看仿真对工程的帮助。期间，遇到一些困难，想请懂得人指教一下。仿真流程大致如下； cT,sh~
-x,  
1. 从pcb源文件从把这部分印制天线导入进来（这个已经搞定了）【但同时感觉CST MWS在这里的处理有个小问题：在走线层上，没有走线的空间，有一半被dielectric占了，这与实际PCB（如果不考虑soldermask绿油，这里应该是空气）是不相符的！懂得人，大家可以交流一下，我个人认为这个是CST MWS软件设计的败笔。】 Fxz"DZY6  
fr3d  

描述:请输入描述

图片:图像 11.jpg

[q-h|m  
q9_OGd|P  
2. 导出来的模型见附件， <'*LRd$1  
现在馈源是waveguide port，参考help中共面波导的源大小设置方法加了waveguide port。【这里还要感谢hefang，是他的指点消除了一些因为源设置不好出现的类似于port number 1 has very few transversal points 或者 filled completely with metal之类的警告】 W!(zT6#  
现在的频率范围是 2-3GHz Sm|6 %3  
现在的边界条件是 open (add space) KpGhQdR#  
现在先仿S11，但是结果不理想。包括馈源的共面波导的阻抗计算感觉也离谱。 2ilQXy  
vE
?G7%,  
[attac .. HV|,}Wks6s  
GVn!O1jio  

未注册仅能浏览部分内容，查看全部内容及附件请先 登录 或 注册

现在人口气真大，上来动不动就是什么“败笔”……。 2
~V*5~fb  
]:n,RO6  
先不管导入的步骤有没有瑕疵，就算有一半是substrate，slice之后删掉不需要的部分不就好了么？ ['D]>Ot68  
<_+X 88  
端口的场分布明显是高次模，怎么可能得到“正常”的数值呢？ i6Gu@( 8Q  

楼主的模型： Pz7XAcPQ(  

图片:Model.jpg

[),ige  
3]hWfj1m2  
放大： :jf3HG  

图片:Model_detail.jpg

kJU2C=m@e2  
Wwo0%<2y  
先把楼主认为是“败笔”的地方修改了（10秒钟都不需要）： X}]-*T|a  

图片:Substrate.jpg

+`4A$#$+y  
 7GGUV  
删除所有local mesh properties，还原金属元件的fixpoint。波导端口Z轴负方向扩展改为7 mil，添加Electric shielding：
*CMx-_  

图片:Waveguide port properties.jpg

+@UV?"d  
;uW FHc5@B  
Global mesh properties中的Mesh line ratio limit改为40： 9r9NxKuAO  

图片:Global mesh properties.jpg

Z+SRXKQ  

rv;3~'V  
得到的端口参数： %T[]zJ(  

图片:Port Mode Properties.jpg

~*7]r`6\@  
4H/OBR  
这个才是“正常”的，根据场分布，波导端口在Z轴正方向的扩展还可以考虑继续增加几个单位。Time domain solver accuracy设置为-30 dB，激活Energy based adaptive mesh refinement，frequency设置为2-4 GHz，得到的S11： 'u658Tj  

图片:S11_Adap.jpg

U$g?!Yl0  
y_,bu^+*  
网格优化之后的网格分布： \V:^h[ad  

图片:Mesh_adap.jpg

*8q.YuZ  
]~-r}`]  
S11有明显的波纹，因为能量耗散得很慢： 4-w{BZuS  

图片:Field Energy.jpg

)oZ dj`  
"@kaHIf[  
激励结束之后模型内的能量有明显的谐振： f$( e\++  

图片:Port Signal.jpg

ooGM$U  
buC{r,  
因此打开AR-Filter： %O<BfIZ  

图片:AR-Filter Properties.jpg

]9-\~Mwh  
f1? >h\F8  
得到的S11： M|-)GvR$J  

图片:S11_AR-Filter.jpg

}Z>)DN=+  
A&{Nh` q
 

---

~&O%N  
楼主之前模型的问题：波导端口没有添加shielding。 zs;JJk^  
pAEx#ck  
收兵回营！

第一要，感谢hefang这样达人的指点！ i?gSC<a  
)i<j XZ:O  
先回复1楼批评， zVD:#d%b  
用“败笔”两字，的确本人有所过分，表示歉意。 ]~%6JJN7  
但是，根据hefang的修改方法，似乎他是直接把trace给我消掉一半了（介质变厚了）。实际是需要把介质消掉一层。。这个操作个人觉得还是比较麻烦的（原因是CST在做PCB导入时，这些重叠的部分都是ADD的操作，两个都有，很不合理）： 2Hdu:"j  
1. 从介质面向上exclude一个新矩形体(vaccum)，trim表层两个走线，cutaway掉新矩形体；这样上表面的非走线的地方就变成vacuum了； RyNs6  
2. 如果走线不是PEC(实际是有损的），那还要把他们与介质add在一起的地方，都变成走线； fLVAKn  
上面两个大步骤还要对下表面做一下。。。 bfO=;S
]b!  
>MK98(F  
to hefang，请教一下，有更简单的方法嘛？ e%6QTg5#  
h$=
2p5'-  
因为CST导入PCB叠层的不合理，如果PCB复杂，要做的步骤，感觉还是蛮多的。 w:l"\Tm  
Q^I\cAIB  
后续的操作，我再慢慢消化，一会还要请教hefang。

请教hefang _y>~ yZx  
"删除所有local mesh properties，还原金属元件的fixpoint。" 8*fv'  
这个操作的目的是什么？怎么删除，怎么还原呢？

Hi, hefeng V#}kwON  
在学习过程中，一直忽视electric shielding这个选项。  v<:R#  
查了一下help，解释到： jb;hcraR  
Electric shielding: Activate the check button to let the boundary of the waveguide port be treated as a perfectly shielding (PEC) frame. tdaL/rRe  
就是帮我的port四周都用PEC连接起来了。 lu6(C  
Q1l'7N  
我的问题是， eNu7~3k}  
1. 对于我这个模型，难道是为了把上面的参考地与下面的参考地连接起来吗？ Jdp3nzM^^@  
2. 我的模型中有意加了过孔(pec)呀，难道还得这么搞？ .-X8J t  
CsifKHI  
发现这个选项 勾与不勾 发生了质的变化。

Local Mesh Properties (Hexahedral)jlflying: ytoo~n  
第一要，感谢hefang这样达人的指点！
先回复1楼批评， vUU9$x  
用“败笔”两字，的确本人有所过分，表示歉意。 bMMh|F  
但是，根据hefang的修改方法，似乎他是直接把trace给我消掉一半了（介质变厚了）。实际是需要把介质消掉一层。。这个操作个人觉得还是比较麻烦的（原因是CST在做PCB导入时，这些重叠的部分都是ADD的操作，两个都有，很不合理）： }\#Rot>Y  
....... DhT>']Z  

Vz~nT  
e<h~o!za  
我不知道你是怎么看出来我消掉trace的，我只是把“多余”的介质去掉，trace与地的间隔不变。 [
uq$5u  
操作原理：align WCS with selected point -> slice by uv plane -> delete； An"</;HU  
操作步骤：p、double click point at bottom plane of the top trace、w、double click substrate、right click、slice by uv plane、double click unwanted substrate、delete。（5秒之内搞定） O8u j`G 9  
R0vIbFwj  
删除原先的Local mesh properties是因为设置的不合理，没必要一股脑地把substrate所在的区域设置得那么密集： a]/>ra5{  

图片:Global mesh properties original.jpg

I@%t.%O Jp  
7Kal"Ew  
对比energy based adaptive mesh refinement的结果，你应该能看到开始的网格划分浪费了多少资源。金属结构是影响电磁场分布的主要因素，结果所有的金属结构都不生成fixpoint，等于无视金属结构自身的结构特性，非常不合理。 cmg^J  

图片:Substrate local mesh properties.jpg

O#k6' LN?  
m{uxIza  
Local mesh properties选项里有“Automesh fixpoints”和“Maximum mesh step width settings”，请使用软件的帮助文件了解对应的意义。CST MWS帮助文件《Local mesh properties (Hexahral)》，或者点那个“Help”按钮。 +W\f(/q0  
4V==7p x(  
波导端口加electric shielding是因为设置了open add space边界，waveguide port在边界以内因此变成了internal port，加shielding是让internal端口工作在正确的端口模式，和模型有没有接地无关。 4 G-wd  

)Es"LP]  

请问hefeng，你用的什么版本CST？

jlflying:请问hefeng，你用的什么版本CST？ (2013-06-27 17:46)  "AhTH.ZP  

@M8|(N%  
CST 2013。

请教hefang i$KpDXP\  
怎么删除原先的local mesh properties？ :;!\vfZbU  
然后怎么还原金属元件的fixpoint？