【簡介:】以微帶貼片天線為例
1.新建設(shè)計工程
設(shè)置好默認單位,長度單位:mm, 頻率單位:GHz
選擇求解器:時域求解器
2.設(shè)計建模,創(chuàng)建參數(shù)化的結(jié)構(gòu)模型
介質(zhì)層
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輻射
以微帶貼片天線為例
1.新建設(shè)計工程
設(shè)置好默認單位,長度單位:mm, 頻率單位:GHz
選擇求解器:時域求解器
2.設(shè)計建模,創(chuàng)建參數(shù)化的結(jié)構(gòu)模型
介質(zhì)層
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輻射單元
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4分之一阻抗變換器
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50Ω微帶線
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3.設(shè)置要分析的頻率范圍
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4.設(shè)置背景材料和邊界條件
背景材料:Normal,
邊界條件:open(add space)、open、electric
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5.設(shè)置激勵方式
波導(dǎo)端口激勵
選擇端口上的饋線
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6.設(shè)置求解器參數(shù)&運行仿真分析
查看分析結(jié)果
查看天線的實際工作頻率
7.優(yōu)化設(shè)計
優(yōu)化輻射貼片長度和?波長阻抗變換器寬度,使得天線工作于2.45GHz
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8.波導(dǎo)端口的去嵌入功能及其使用
在使用波導(dǎo)端口時,可以使用Reference plane來設(shè)置去嵌入功能(de-embed),來平移端口,給出輻射貼片邊緣處的輸入阻抗。
首先,在前面的基礎(chǔ)上,刪除4分之一阻抗變換線
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隨后修改50歐姆微帶線,讓Zmin移動到z=0的位置
設(shè)置波導(dǎo)端口的去嵌入功能
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運行仿真器,查看結(jié)果
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9.天線輸入阻抗和諧振點的分析
天線的工作頻點也就是天線的諧振頻點,在諧振頻點處天線的輸入阻抗應(yīng)該是純電阻。
結(jié)合波導(dǎo)端口的去嵌入設(shè)置和Smith圓圖結(jié)果就可以給出天線的工作頻點和輸入阻抗。
優(yōu)化方法:
通過優(yōu)化設(shè)計,優(yōu)化矩形微帶天線的長度,使得天線在中心工作頻點輸入阻抗虛部等于零。
此時的頻率即天線的諧振頻率。
再根據(jù)得出的輸入阻抗計算?波長阻抗變換器特征阻抗。
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通過優(yōu)化后得到其在2.45GHz的阻抗,此時虛部約為0
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根據(jù)微帶線知識,?波長阻抗變換器特征阻抗sqrt(50*261)=114.2
那么可以使用CST自帶的工具,算出微帶線的寬度
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然后創(chuàng)建?波長阻抗變換器的模型,注意修改500歐姆微帶線并取消波導(dǎo)端口的去嵌入功能
最后運行仿真器,查看天線的性能。
10.頻域求解器設(shè)置討論
頻域求解器使用四面體網(wǎng)格的有限元法,**該法處理厚度很薄的導(dǎo)體(例如微帶走線),仿真分析效率很低。**在實際中,走線厚度對性能的影響很小,所以為了提高分析效率,在使用頻域求解器時,可以使用厚度為零的導(dǎo)體平面代替薄導(dǎo)體
設(shè)置頻域求解器
用厚度為零的導(dǎo)體平面代替薄導(dǎo)體
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刪除MSLine模型
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運行仿真器