[正在讨论]HFSS中SIW到微带转换的边界条件应如何设置？

最近用HFSS做SIW到微带转换的仿真，当使用不同的边界条件的时候，仿真结果差别非常的大，希望大侠们给指点迷津。 KB= z{g  
I,eyL$x  
实际工作环境应该是微带线上方为自由空间，左右前后均为基板，下面为覆铜板。 CkU=0mcY  
边界条件介绍如下： z@i4dC  
（1）Pec：空气盒子与模型宽度、长度均相同，但高度取8h（h为基板的厚度），无边界条件。 pA'A<|)K0  
（2）BigAir：空气盒子与模型的长度相同（因为port无法设置到空气盒子内部），宽度在原有基础上左右各增加四分之一波长（3mm），高度取8h（h为基板的厚度），无边界条件。 &; \v_5N6  
（3）Radiation：空气盒子与模型宽度、长度均相同，但高度取8h（h为基板的厚度），在空气盒子的左、右和上面设置为辐射边界。 l+6(|"md  
（4）Rad_LargeAir：空气盒子与模型的长度相同（因为port无法设置到空气盒子内部），宽度在原有基础上上下左右各增加四分之一波长（3mm），在所有的面上设置成辐射边界。 Eg*3**gTO  
（5）CST：在CST中，设置Open（add space）边界条件仿真得到的结果。（本人对CST相对比较了解，用来作为验证。） 8=~>B@'  
p2G8
Qls  
一、模型： d%3BJ+J  
MQ44uHJ  

图片:1.JPG

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二、仿真结果比较： zTLn*?  
2.1 S11： SOmn2 }   

图片:S11.jpg

d3GK.8y_z  
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从与文献的对比看，Radiation和CST、Rad_LargeAir仿真结果与文献最接近，大的空气盒子（亮蓝色曲线）在一定范围内与文献比较接近。 )a\h5nQI)  
_LNPB$P  
因此，个人感觉应该选择Radiation的边界条件设置。 :3f2^(b~^  
Qx;A; n!lw  
但是由于自己对HFSS的认识比较浅薄，总觉得Radiation是仿真天线时采用的，一般的仿真只要加合适的空气盒子即可，因而有些不太确定，还望大侠指点。 u$#7W>R  
L|LTsRIq  
2.2 S21： 8GldVn.u  

图片:S21.jpg

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S21之比较了与文献中比较接近的Radiation和CST的仿真结果。CST的相对更接近些。Radia .. s/M~RB!w  

l i-YkaP  

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（1）Pec：空气盒子与模型宽度、长度均相同，但高度取8h（h为基板的厚度），无边界条件。 917 0bmr  
@[tV_Z%,b  
        该条件下相当于模型被一个空气盒子大小般的金属盒子罩住，微带线是会辐射一定能量的，8h实际上是一个很小的距离，所以在这个盒子中的能量震荡是非常强烈的，你可以尝试在CST中验证是否一致，比如，设置一个同样大的盒子，0厚度，设为PEC材料在CST中仿真。 heZy 66  
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（2）BigAir：空气盒子与模型的长度相同（因为port无法设置到空气盒子内部），宽度在原有基础上左右各增加四分之一波长（3mm），高度取8h（h为基板的厚度），无边界条件。 [ 5 2zta  
&v5.;8u+OV  
          由于HFSS背景材料默认PEC，此设置与（1）类似 ]/Yy-T#@  
OP`Jc$|6  
（3）Radiation：空气盒子与模型宽度、长度均相同，但高度取8h（h为基板的厚度），在空气盒子的左、右和上面设置为辐射边界。 ;'QY<,p[e  
~+
s*\~  
        此时你看到与文献仿真结构有类似的趋势，但是频率偏移了，虽然是radiation边界，但实际上还是相当于一个金属盒子存在，因为在如此近的距离本来属于近场区，radiation对于这个区域的作用我不是太了解，不敢乱说。 UXPegK!  
rn:zKTyhw  
（4）Rad_LargeAir：空气盒子与模型的长度相同（因为port无法设置到空气盒子内部），宽度在原有基础上上下左右各增加四分之一波长（3mm），在所有的面上设置成辐射边界。 7[v@*/W@  
o 7W Kh=  
      同（3），由于金属盒子的存在，但大小不一样，导致频率再次变化 $n Sh[{  
s^YTI\L \  
（5）CST：在CST中，设置Open（add space）边界条件仿真得到的结果。（本人对CST相对比较了解，用来作为验证。） 4UD=Y?zK  
lkH;N<U  
       CST如果频率和网格设置正确，应该没什么问题，但0.2dB可以认为没什么差别了我觉得。 问题在于，SIW往往是个强谐振结构，你需要在端口处剖分足够多的网格保证端口模式计算正确，同时你需要在metallic via处以及微带渐变处加密网格以保证足够的精确度。同时，你需要设置足够的时间保证能量耗散。 4bev*[k  
$>"e\L4Kp  
结论：SIW不适合CST，谐振太强，建议采用HFSS离散扫频，wave port如果不好设置，你把SMA画上就可以了，这时候你空气盒子可以画很大。 good luck！

多谢指点~~最后采用Lumped port做的仿真，频偏很小~~

楼主能否教教siw的波端口激励该怎么设，hfss中老是提示报错

学习了

很詳細的說明 ,謝謝了~~

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有个问题请教下楼主   AC>`'Gx  
做SIW结构的时候，两边的通孔阵列，照理说应该是用介质板减掉圆柱再把圆柱边缘设成perfE 1 $/%m_t  
那我直接画材料为pec的圆柱阵列不做其他处理可不可以？ 8!Vl
   
我试了一下好像没什么区别

kilokk:有个问题请教下楼主   k>;`FFQU>  
做SIW结构的时候，两边的通孔阵列，照理说应该是用介质板减掉圆柱再把圆柱边缘设成perfE F1*>y  
那我直接画材料为pec的圆柱阵列不做其他处理可不可以？ IxY|>5z  
我试了一下好像没什么区别 (2016-08-22 21:52)  uvkz'R=  

T&6l$1J  
事实上大家都是直接用金属柱