CST2013設(shè)計實例中文教程

1、CST天線設(shè)計和天線陣設(shè)計CST2013設(shè)計實例    這個設(shè)計實例主要介紹和演示如何使用CST微波工作室來仿真設(shè)計分析天線和天線陣，分析給出天線、天線陣的S參數(shù)和輻射方向圖等遠(yuǎn)區(qū)場性能結(jié)果。設(shè)計操作使用的軟件版本是CST2013.    設(shè)計實例介紹了平面天線的設(shè)計分析的全過程，以及一個2x2天線陣的仿真分析過程，在CST微波工作室中有多種不同的方法分析陣列天線問題，用戶可以將單個天線的遠(yuǎn)區(qū)場疊加得到天線陣的遠(yuǎn)區(qū)場結(jié)果；用戶也可以構(gòu)造四個相同的天線，都有各自的激勵，然后順次分析計算所有天線后，講分析結(jié)果合并；或者各個天線單元并行激勵

2、，只計算一次給出遠(yuǎn)場結(jié)果。我們強烈建議您仔細(xì)閱讀，通過CST微波工作室開始和CST微波工作室的工作流程和求解概述手冊在開始本教程前。上面描述的結(jié)構(gòu)是由兩個不同材料的基板和完美的電導(dǎo)體（PEC）。沒有必要對空氣進行建模，因為它會自動添加（根據(jù)當(dāng)前背景材料設(shè)置），當(dāng)指定的開邊界條件時。這將是自動完成的一個適當(dāng)?shù)哪０?。用一個同軸線路實現(xiàn)貼片的饋電。幾何作圖步驟本教程將帶你一步一步地通過你的模型的建設(shè)，并提供相關(guān)的屏幕截圖，以使您可以加倍檢查您的作品一路上。請記住在事件中撤消設(shè)施，您希望取消最后一個施工步驟。o      Create a N

3、ew Project發(fā)射后的CST工作室套裝你會進入開始屏幕顯示您最近打開的項目列表，并允許您指定適合你要求的最佳應(yīng)用。開始的最簡單的方法是配置一個項目模板，該模板定義了對典型應(yīng)用程序有意義的基本設(shè)置。因此，點擊“新建項目”部分的“新建項目”按鈕。接下來，你應(yīng)該選擇應(yīng)用領(lǐng)域，這是微波和射頻的例子在本教程中，然后選擇工作流程，雙擊對應(yīng)的輸入。對于貼片天線結(jié)構(gòu)，請選擇 Antennas   Planar (Patch, Slot, etc.) Time Domain Solver .最后，請選擇適合您的應(yīng)用程序的單位。對于貼片天線結(jié)構(gòu)，請

4、選擇尺寸如下：Dimensions:mmFrequency:GHzTime:ns對于本教程中的具體應(yīng)用，其他設(shè)置可以保持不變。在單擊“下一步”按鈕后，您可以給該項目模板一個名稱，并回顧一個初始設(shè)置的摘要：最后單擊“完成”按鈕以保存項目模板，并使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)置創(chuàng)建新項目。CST微波工作室會自動啟動，由于應(yīng)用領(lǐng)域的微波與射頻的選擇。請注意：當(dāng)您再次點擊 File: New and Recent您將看到最近定義的模板在項目模板部分的下方。為進一步的項目在同一應(yīng)用領(lǐng)域，你可以簡單地點擊這個模板加入有用的基本設(shè)置啟動CST微波工作室。每次定義一個新的模板是沒有必要的。您現(xiàn)在可以開始使用

5、合理的初始設(shè)置的軟件很快，只需點擊相應(yīng)的模板。請注意：在您的模型的構(gòu)建過程中，可以修改項目模板的所有設(shè)置。例如，單位可以在“單位”對話框中進行修改(Home: Settings  Units ) 和求解器類型可以選擇Home: Simulation  Start Simulation 下拉列表。設(shè)置工作平面的性質(zhì)下一步通常是將工作平面特性設(shè)置為使您的設(shè)備足夠大。因為該結(jié)構(gòu)具有沿一個坐標(biāo)方向的最大延伸60毫米，工作面大小應(yīng)設(shè)置為至少100毫米。這些設(shè)置可以在選擇打開后的對話框中改變View: Visibil

6、ity Working Plane   Working Plane Properties. 請注意，我們將使用相同的文檔在這里介紹的工作流程和解決概述手冊。在這個對話框中，您應(yīng)該將大小設(shè)置為100（先前已設(shè)置為毫米的單位，在狀態(tài)欄中顯示），光柵寬度為2，單元寬度為0.1，以獲得一個合理間隔的網(wǎng)格。請按“確定”按鈕確認(rèn)這些設(shè)置。o          Draw the Substrate Brick    &#

7、160;     平面結(jié)構(gòu)建模的第一個施工步驟通常是定義基底層。這可以很容易地實現(xiàn)由創(chuàng)建一個磚制成的基板材料。請激活磚創(chuàng)造模式 Modeling: Shapes  Brick .  當(dāng)你被提示來定義第一個點時，通過按“鍵盤”來輸入坐標(biāo)，打開下面的對話框：在這個例子中，你應(yīng)該進入一個有60毫米的延伸的橫向方向的基板塊。橫向坐標(biāo)，因此可以描述為×= 30，= - 30的第一角和×= 30，= 30的相對角，假設(shè)磚是仿照對稱的起源。因此，請輸入第一點坐標(biāo)= - 30和=

8、- 30在對話框中，按“確定”按鈕。之后，你可以重復(fù)這些步驟的第二點：1。按標(biāo)簽鍵2。輸入= 30，= 30在對話框中，按確定?，F(xiàn)在你將被要求進入磚的高度。這也可以通過再次按下TAB鍵數(shù)值指定，進入高度0.7按按OK鍵（可以很方便的在負(fù)方向確定基材）?，F(xiàn)在下面的對話框?qū)⒊霈F(xiàn)，顯示你以前輸入的摘要：請仔細(xì)檢查所有這些設(shè)置。如果遇到任何錯誤，請在相應(yīng)的輸入字段中更改該值。你現(xiàn)在應(yīng)該指定一個有意義的名字的磚進入例如名字場襯底，保持組件的默認(rèn)設(shè)置（1）。請注意：使用不同的組件，允許您將幾個固體分為特定的組，獨立的材料的行為。然而，在本教程中，它是方便地構(gòu)建一個單一的貼片天線的表示的一個組成部分，可以很

9、容易地擴展到一個貼片天線陣列。最后，你需要定義基片材料。因為沒有材料尚未為基材的定義，你應(yīng)該選擇New Material.從材料下拉列表：在這個對話框中，定義一個新的材料名稱（如基片），并將其設(shè)置為一個普通的介電材料。然后，指定材料屬性的和多領(lǐng)域。在這里，你只需要改變介電常數(shù)2.33。最后，選擇一個顏色的圖層按按鈕。在按下“確定”按鈕之前，您的對話框應(yīng)該與上述圖片類似請注意：在當(dāng)前項目中，定義的材料基片將可用于進一步的其他固體的創(chuàng)建。但是，如果你想把這個特定的材料定義為其他項目，你可以檢查按鈕添加到材料庫。你可以通過點擊來訪問這個材料數(shù)據(jù)庫 Modeling: Materi

10、als  Material Library   Load from Library .在“磚制作”對話框中，您還可以按“確定”按鈕來創(chuàng)建基板磚。你的屏幕現(xiàn)在應(yīng)該看起來如下：（你可以按空格鍵，以最大限度地縮小結(jié)構(gòu)）： o         Model the Ground Plane下一步是模擬貼片天線的接地平面。由于天線將底面同軸饋電的興奮，在零點之前選擇的模板定義電氣邊界不適合作為地平面。因此，必須另外定義一個金屬磚。首先，模型必須通過

11、激活旋轉(zhuǎn)模式來旋轉(zhuǎn) View: Mouse Control   Rotate . 然后，底面必須被激活的人臉選擇工具 Modeling: Picks  Picks   Pick Points, Edges or Faces  雙點擊在基板上底面。人臉的選擇應(yīng)該是可視化如下： 你現(xiàn)在可以將選定的臉上擠出的工具選擇Modeling: Shapes  Extrude .在這里，你必須進入新的形狀的高度和材料的創(chuàng)建

12、。在這個例子中，接地平面必須有一個非零的厚度，因為同軸的進給，將建模后。在CST微波工作室港口區(qū)域必須均勻至少三縱向網(wǎng)格線。因此，您可以選擇一個高度為2.1毫米，占三倍的基板厚度，作為一個足夠的尺寸。進入這個值在下面的對話框中，選擇從下拉列表的PEC材料為金屬材料的性能：輸入一個合適的名字（如接地），并用“確定”按鈕確認(rèn)你的設(shè)置，當(dāng)前的結(jié)構(gòu)會像這樣（旋轉(zhuǎn)一次又一次地看到頂部的面）： 模型貼片天線在接地平面被定義后，該貼片天線必須被建模為在基板上的頂部面上的圓筒形。請激活氣缸創(chuàng)建模式 Modeling:Shapes  Cylinder . 類似于

13、建筑的基板磚，進入坐標(biāo)數(shù)字按標(biāo)簽鍵打開下面的對話框：在這里，進入氣缸的中心點與×= 0和= 0，因為在基板上的補丁是對稱的。之后，請定義半徑23.2毫米和0.07毫米的高度，在顯示的對話框，顯示后，你按下按鈕按鈕：   跳繩的內(nèi)半徑的輸入對話框，按ESC鍵將導(dǎo)致以下對話框，提供你的輸入?yún)?shù)的總結(jié)：選擇PEC為材料為貼片設(shè)定和磚指定一個有意義的名稱在名稱輸入字段中輸入如補丁。再次，請仔細(xì)檢查設(shè)置并更改相應(yīng)的輸入字段中的任何錯誤。應(yīng)用“確定”按鈕后，您的屏幕應(yīng)該顯示以下結(jié)構(gòu)：o       

14、;同軸送料模型最后一個建模步驟是同軸饋電的天線的激勵源的建設(shè)。這一行動介紹工作坐標(biāo)系（WCS）。因為進料點位于非對稱的圓形補丁，這是可取的，以激活本地坐標(biāo)系統(tǒng) Modeling: WCSLocal WCS .  定義為同軸饋電的局部坐標(biāo)系是沿正V向上移動的新的中心點 Modeling: WCSTransform WCS . 因此，請在下面的對話框中輸入9.2毫米的值：現(xiàn)在，它是可能的設(shè)計的同軸飼料，通過構(gòu)建2個圓筒形的形狀，類似于先前定義的圓形補丁。請重新啟動氣缸創(chuàng)建模式(tool Modeling: S

15、hapes  Cylinder ). 首先，輸入使用標(biāo)簽鍵的同軸基板缸的值，再跳過內(nèi)部半徑的輸入。氣缸有一個4毫米外徑和2.1 + 0.7 = 2.8毫米負(fù)W向延伸。選擇先前定義的基板材料從材料下拉列表。請檢查以下對話框的設(shè)置，然后用“確定”按鈕創(chuàng)建氣缸：作為一個結(jié)果，圓筒形1：solid1與兩原有的形狀，固體成分：基板和地面：地面1。在這里，它是必要的，以確定類型的交叉點的形狀。它是將兩基板材料為單一的形狀更方便，所以請在“無線”按鈕上加上兩個形狀，在“形狀交叉”對話框中，點擊ok確認(rèn)：在第二種情況下，基板氣缸必須插入接地平面的金屬材料。請在“形狀交叉”窗口中標(biāo)

16、記“無線”按鈕插入“高亮形狀”，并再次確認(rèn)“確定”：下面的截圖可以讓你仔細(xì)檢查你的模型（請使用Ctrl + W或View: Visibility  Wire Frame  切換線框顯示模式和關(guān)閉）：內(nèi)導(dǎo)體是通過定義另一個氣缸由PEC材料構(gòu)造。請用1.12毫米的外半徑，再以類似的方式在負(fù)W向2.8毫米擴展定義氣缸。這一次，選擇PEC從材料下拉列表和定義了一個合適的名字（如飼料）為圓柱形狀。按“確定”按鈕創(chuàng)建氣缸。請注意：在這種情況下沒有形狀的交叉對話窗口會出現(xiàn)，因為導(dǎo)體形狀正常物質(zhì)形態(tài)后（這里定義：基板）。這意味著，PEC形狀自動插入交叉形成。更

17、多細(xì)節(jié)參見工作流程和解決概述手冊。申請后的OK按鈕最終的模型會像下面的圖（再次使用Ctrl +w, or View: Visibility  Wire Frame 切換線框顯示模式和關(guān)閉）：常見的求解器設(shè)置到這一點上，只有結(jié)構(gòu)本身已被建?！，F(xiàn)在，它是必要的，以確定一些求解特定元素。一個S參數(shù)的計算必須定義輸入和輸出端口。此外，模擬需要知道如何計算域應(yīng)終止在其邊界。o定義波導(dǎo)端口下一步是將激勵端口添加到貼片天線裝置中，該天線裝置將稍后計算反射參數(shù)。端口模擬一個無限長的同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，連接到結(jié)構(gòu)的端口平面。波導(dǎo)端口將結(jié)構(gòu)擴展到無限。其橫向延伸必須足夠大，足以覆

18、蓋相應(yīng)的模式。與之相反的是開放的端口結(jié)構(gòu)，在這種情況下的端口范圍內(nèi)明確定義的外屏蔽導(dǎo)體的同軸波導(dǎo)。因此，最簡單的方法來定義端口范圍是選擇的臉（選擇工具Modeling: Picks  Picks   Pick Points, Edges or Faces) 在同軸送料（基板材料）如下所示（該模型是旋轉(zhuǎn)再次向底部第一）： 請打開“波導(dǎo)”對話框 (Simulation: Sources and Loads Waveguide Port )定義端口：在這里，你必須選擇一個有多少種模式應(yīng)該被認(rèn)為是由港口

19、。對于一個簡單的同軸端口，只有一個內(nèi)導(dǎo)體，通常只有基本的透射電子顯微鏡模式是感興趣的。因此，你應(yīng)該保持一個模式的默認(rèn)設(shè)置。請確認(rèn)您的端口設(shè)置與“確定”按鈕，以最終創(chuàng)建端口。旋轉(zhuǎn)模型再次頂面后，你的模型應(yīng)該看起來如下（請再次使用Ctrl + W切換線框顯示模式和關(guān)閉）：o        定義的頻率范圍模擬的頻率范圍內(nèi)，應(yīng)選擇與照顧。使用一個瞬時解算器或頻域解算器（見下章）時，必須使用不同的注意事項。在這個例子中，S參數(shù)來計算2和3 GHz的頻率范圍在。打開“頻率范圍”對話框(Simulation: Freq

20、uency and Boundaries Frequency ) 在按下確定按鈕之前，輸入的范圍從2到3（千兆赫）（頻率單位以前被設(shè)置為千兆赫，并顯示在狀態(tài)欄）：o     邊界條件因為計算域僅是一個有限的體積，它是必要的定義的邊界條件，包括外部空間的影響。請選擇打開“邊界條件”對話框 (Simulation: Frequency and Boundaries Boundaries and Symmetries ), 在主視圖中同時顯示所有當(dāng)前選定的邊界條件： 在地

21、平面上，電邊界條件已被設(shè)定，像是一個無限大固體金屬磚。所有其他的邊界層都設(shè)置為打開或打開（添加空間），它們在它們的邊界平面后面實現(xiàn)自由空間。自由空間意味著電磁場被吸收在這些邊界，幾乎沒有反射，如果它們在無限的空空間傳播。請注意：作為一個一般規(guī)則，開放邊界條件的工作最好，如果它們是至少8 / 1波長除了從外地來源。打開（添加空間）已經(jīng)包含了這個規(guī)則，并自動添加了正確的背景空間的結(jié)構(gòu)。因為開放（加空間）邊界條件只會增加背景材料的結(jié)構(gòu)，它不應(yīng)該使用，如果有材料跨越的邊界平面，應(yīng)切實擴展到無限（如在這個例子中的基板和地面固體）。在這些情況下，必須調(diào)用開放邊界條件。請關(guān)閉此對話框，而無需任何更改。o定義

22、遠(yuǎn)場監(jiān)測除了S參數(shù)，對天線設(shè)備的主要結(jié)果是在一個給定的頻率遠(yuǎn)場分布。在CST微波工作室的求解提供了可能性，確定幾場監(jiān)視指定的頻率域數(shù)據(jù)將存儲。請選擇打開“監(jiān)視定義”對話框 Simulation: Monitors  Field Monitor :在這個對話框中，你應(yīng)該首先選擇式遠(yuǎn)場/ RCS之前指定頻率監(jiān)視器在頻率域。之后，按“應(yīng)用”按鈕來存儲監(jiān)視數(shù)據(jù)。請定義一個監(jiān)視器的頻率為2.4（與千兆赫是當(dāng)前活動頻率單位）。但是，您可以在其他頻率下定義額外的監(jiān)視器，每次按應(yīng)用按鈕以確認(rèn)設(shè)置并在導(dǎo)航樹的監(jiān)控文件夾中添加監(jiān)視器。在監(jiān)視器定義完成后，請按“確定

23、”按鈕關(guān)閉此對話框。S參數(shù)和遠(yuǎn)場計算CST微波工作室的一個關(guān)鍵特征是該方法的需求的方法，允許指定的模擬器或網(wǎng)格型是最適合一個特定的問題。另一個好處是比較完全獨立的方法的結(jié)果的能力。我們證明這種力量在下面通過計算S參數(shù)和構(gòu)造的天線裝置的瞬態(tài)和頻域求解遠(yuǎn)場兩款。瞬態(tài)仿真采用六面體網(wǎng)格在頻域計算是在這種情況下，一個四面體網(wǎng)格進行。然而，因為這兩種方法都是自成體系的，它只需通過其中的一個就足夠了。本章結(jié)束的比較的方法。請注意，并非所有的解算器可能會提供給您，由于許可證限制。請與您的銷售辦事處聯(lián)系以了解更多信息。瞬態(tài)求解器o頻率范圍為瞬態(tài)求解器注意事項我們建議使用合理的大帶寬的20%至100%的瞬態(tài)模擬

24、。在這個例子中，S參數(shù)來計算2和3 GHz的頻率范圍在。與中心頻率為2.5千兆赫，帶寬（3千兆赫- 2千兆赫= 1千兆赫）是40%的中心頻率，這是在推薦的時間間隔。因此，您可以簡單地選擇所需的頻率范圍為2和3兆赫之間。請注意：在一個你只覆蓋小于20%的帶寬的情況下，你可以增加的頻率范圍，而不會失去精度。這個擴展的頻率范圍可以加快你的模擬超過三個因素！與頻率域解算器相比，較低的頻率可以被設(shè)置為零，沒有任何問題！如果較低的頻率被設(shè)置為零，而不是如0.01千兆赫，計算時間可以減少一半。o瞬態(tài)求解器設(shè)置求解器的參數(shù)是指定的瞬態(tài)解算器參數(shù)對話框，可以打開通過選擇 Home: Simu

25、lation  Start Simulation  Time Domain Solver  :可以接受默認(rèn)設(shè)置，然后按開始按鈕來運行計算。一個進度條出現(xiàn)在主窗口的底部，顯示信息的計算狀態(tài)。當(dāng)求解器已成功完成時，這個進度窗口就消失了。在仿真過程中，消息窗口會顯示一些細(xì)節(jié)的執(zhí)行模擬。請注意：在模擬過程中，如果有任何警告或錯誤消息，它們將被寫入消息窗口中，以及。恭喜你，你有模擬的圓形貼片天線使用的瞬態(tài)解算器！讓我們回顧一下結(jié)果。瞬態(tài)求解器的結(jié)果o1D結(jié)果（端口信號，S參數(shù)）首先，觀察端口信號。打開導(dǎo)航樹上的一維結(jié)果文件夾，然后點擊端口號文件

26、。請注意：在計算過程中，可以觀察到結(jié)果的進展情況。然而，為了獲得完整的信息，等到解決者已經(jīng)完成。此圖顯示的入射和反射波振幅在波導(dǎo)端口與時間。入射波的振幅為I1（指港口名稱：1）和反射波振幅o1,1。從上面的時間信號圖中，貼片天線陣列具有一個強烈的共振，導(dǎo)致一個緩慢下降的輸出信號。對于天線的一個主要的結(jié)果是S11參數(shù)，如果你點擊了一維S參數(shù)結(jié)果文件夾從導(dǎo)航樹中選擇出現(xiàn) 1D Plot: Plot Type dB . 下面的截圖顯示了反射參數(shù)：這是可能的，以精確地確定的工作頻率的貼片天線。激活軸標(biāo)記按按1D Plot: Markers &

27、#160;Axis Marker  或按鼠標(biāo)右鍵，選擇“顯示軸標(biāo)記”選項，從上下文菜單中選擇“顯示軸標(biāo)記”選項?，F(xiàn)在你可以移動標(biāo)記S11最小精確的共振頻率約為2.4 GHz的微帶貼片天線。反射參數(shù)中出現(xiàn)的波紋，由于時間信號不足夠衰減（在時間信號圖上再次檢查）。的紋波的振幅的增加而剩余的瞬時解算器運行結(jié)束時的信號幅度。然而，這些漣漪不影響的諧振頻率的位置，因此可以忽略此示例。關(guān)于這種類型的數(shù)值誤差的更多信息，可在精度方面考慮章。o2D和3D的結(jié)果（端口模式和遠(yuǎn)場監(jiān)視器）你應(yīng)該先檢查端口模式，可以通過導(dǎo)航樹開放的二維/三維效果圖文件夾容易顯示端口模式。對基本的端口模式的電場可視

28、化，在E1文件夾點擊。在正確地旋轉(zhuǎn)視圖和調(diào)整一些設(shè)置的情節(jié)屬性對話框中，你應(yīng)該得到一個類似于下圖的圖（請參閱的工作流程和解算器概述手冊，以了解如何改變圖參數(shù)）：該小區(qū)還顯示了一些重要的特性的同軸模式，如透射電子顯微鏡模式的類型，傳播常數(shù)和線路阻抗等。此外，共振頻率，遠(yuǎn)場天線的設(shè)計是一個重要的參數(shù)。天線裝置的遠(yuǎn)場的解決方案可以通過選擇相應(yīng)的監(jiān)測項目在遠(yuǎn)場文件夾導(dǎo)航樹。例如，在頻率為2.4 GHz的遠(yuǎn)場可以通過點擊遠(yuǎn)場遠(yuǎn)場可視化（f = 2.4） 1 進入，顯示的方向性對和角請注意：您有更改的選項 FarField Plot: Plot PropertiesProperties

29、  角步到5度角的準(zhǔn)確度較好。顯然在上面的圖中，最大功率是在正方向的輻射。請注意，還有其他一些可用的情節(jié)遠(yuǎn)場選擇：極坐標(biāo)圖，笛卡爾積和2D圖。o精度考慮瞬態(tài)參數(shù)計算的數(shù)值不準(zhǔn)確兩源主要影響：1。有限時間間隔內(nèi)的數(shù)值截斷誤差。2。有限網(wǎng)格分辨率所產(chǎn)生的不準(zhǔn)確。在下面的部分中，我們提供了提示如何減少這些錯誤，并實現(xiàn)高準(zhǔn)確的結(jié)果。1。由于有限時間間隔的數(shù)值截斷誤差作為一個主要的結(jié)果，瞬態(tài)解算器計算的時間隨時間變化的電場分布，在輸入端口的高斯脈沖激發(fā)的結(jié)果。因此，信號端口的基本結(jié)果，S參數(shù)，使用傅里葉變換得到。即使時間信號的準(zhǔn)確性是非常高的，數(shù)值不準(zhǔn)確，可以引入由傅立葉變換，假定時

30、間信號已完全衰減到零的末端。如果后者是沒有的情況下，紋波引入影響結(jié)果精度的S參數(shù)。仿真時間間隔結(jié)束時激勵信號的幅值被稱為截斷誤差。的紋波的振幅的增加與截斷誤差。請注意，這種波動不會在S曲線移動的最小值或最大值的位置。因此，如果你只是感興趣的位置的峰值，較大的截斷誤差是可以容忍的。截斷誤差的水平可以被控制的精度設(shè)定在瞬態(tài)求解器控制對話框。30分貝的默認(rèn)值通常會給出足夠精確的結(jié)果。然而，為了獲得高精度的結(jié)果，天線結(jié)構(gòu)，它有時是必要的，以提高精度為40分貝或50分貝。由于提高了模擬的精度要求，對截斷誤差進行了計算，增加了仿真時間，對精度要求進行了規(guī)定。作為一般規(guī)則，可以使用以下表格：Desired

31、Accuracy LevelAccuracy Setting(Solver control dialog box)Moderate-30dBHigh-40dBVery high-50dB以下規(guī)則可能是有用的，例如：如果你發(fā)現(xiàn)在S大紋波，提高解算精度的設(shè)置。2。網(wǎng)格的分辨率對S參數(shù)精度的影響從有限的網(wǎng)格分辨率所產(chǎn)生的不準(zhǔn)確通常更難以估計。為了保證解的精度是提高網(wǎng)格分辨率和測量S參數(shù)的唯一途徑。當(dāng)網(wǎng)格密度增大時，結(jié)果不再顯著變化，并實現(xiàn)了收斂。在上面的例子中，你已經(jīng)使用了一個自動生成的默認(rèn)網(wǎng)格系統(tǒng)。該結(jié)果的準(zhǔn)確性是最容易測試的全自動網(wǎng)格自適應(yīng)，可以通過檢查在求解控制對話框的自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化選項切換

32、( Home: Simulation  Start Simulation Time Domain Solver  ): 請注意，先前選擇的模板已經(jīng)改變了默認(rèn)設(shè)置的能量為基礎(chǔ)的自適應(yīng)策略，更方便的平面結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在開始解算，按開始按鈕。在這個例子中，2個適應(yīng)通行證是必要的，以獲得一個合適的結(jié)果。這意味著第一和第二運行之間的S參數(shù)的最大偏差小于2%。網(wǎng)格自適應(yīng)過程的輸入反射s1,1收斂過程可以通過選擇一維可視化 Results  Adaptive Meshing  S-Paramet

33、ers  S1,1從導(dǎo)航樹和選擇分貝規(guī)模：您有減少的網(wǎng)格適應(yīng)的精度限制或開始適應(yīng)一個更細(xì)的起始網(wǎng)格分辨率，以獲得更精確的結(jié)果。然而，這些選項會增加模擬時間和可能后的天線裝置的基本設(shè)計狀態(tài)完成更可取。獲得一個解決方案的可靠性的另一種可能性是用一個完全不同的求解器和網(wǎng)格類型進行二次模擬，如以下章節(jié)所示。請注意：指工作流和求解概述手冊使用基于模板的后處理的自動提取及各種仿真結(jié)果可視化運行任意的更多信息。頻域求解器CST微波工作室提供各種頻域求解器，是專門針對不同類型的問題。它們不僅不同于它們的算法，而且是由它們所基于的網(wǎng)格類型不同的。通用頻域求解器可用于六面體網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格。在

34、同一環(huán)境中的頻域解算器的可用性提供了一個非常方便的方法，交叉檢查結(jié)果產(chǎn)生的時間域求解器，以最小的額外的努力。o復(fù)制瞬態(tài)求解器的結(jié)果在進行模擬與頻域解算器，您可能要保持瞬態(tài)解算器的結(jié)果，讓一個簡單的比較，模擬。獲取當(dāng)前結(jié)果的復(fù)制：選擇，例如，在|的| DB文件夾中的一維結(jié)果，然后按Ctrl + C和CTRL + V的結(jié)果曲線的副本將在選定的文件夾中創(chuàng)建。該副本的名稱將s1,1_1。你可以將它重新命名為s1,1_td從上下文菜單therename命令。使用“添加新樹”文件夾從上下文菜單中創(chuàng)建一個額外的文件夾。請注意，在當(dāng)前的時間，它是不可能作出的二維或三維結(jié)果的副本。o優(yōu)化結(jié)構(gòu)的四面體網(wǎng)格在下面的

35、部分中，一般用途的頻域解算器被施加到四面體網(wǎng)格。如果有非常小的金屬片這個求解效率較低，但非零厚度，如我們例子中的天線貼片的代表。因為這層有一個相當(dāng)小的影響的結(jié)果相比，一零的厚度，我們重建的補丁作為PEC表，如以下部分所示。首先，選擇在導(dǎo)航樹的補丁，然后選擇補丁的底面使用的人臉選擇工具 (Modeling: Picks  Picks   Pick Points, Edges or Faces). 因此，旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)如下圖所示，并雙擊該修補程序。金屬片容易產(chǎn)生選定面應(yīng)用  Modeling: Shapes Fa

36、ces and Apertures   Shape from Picked Faces:輸入新的形狀，一個合適的名字（patch0），按下OK按鈕確認(rèn)創(chuàng)作。最后，刪除舊的補丁 (component1  patch) 因此，只有最新創(chuàng)建的補丁與零高度 (component1  patch0) 仍然是?？赡軙信f的結(jié)果從以前的瞬態(tài)求解器運行，將覆蓋改變模型時。在這種情況下，出現(xiàn)以下警告信息：按“確定”刪除先前的結(jié)果。為了讓一個四面體的計算，我們改變網(wǎng)格型六面體四面體網(wǎng)格中的屬性的下拉列表 Home: Mesh

37、 Global Properties  : 在選擇所需的解算器類型時，也可以直接在頻域解算器參數(shù)對話框中進行選擇，如以下章節(jié)所證明的那樣。此外，關(guān)于貼片天線和它的同軸饋電的圓形的幾何形狀，它是可取的使用曲線元件。這確保了彎曲結(jié)構(gòu)的精確表示。按“特價”按鈕打開特殊網(wǎng)格屬性對話框。在“網(wǎng)格法”選項卡上設(shè)置為固定順序的曲元，并將其分配給參數(shù)值2。否則只接受其他默認(rèn)設(shè)置。按“幫助”按鈕以獲得設(shè)置上的更多信息。o         頻域求解器設(shè)置為了現(xiàn)在開始一個頻域仿真，目前活

38、躍的求解器已被改變 Home: Simulation  Start Simulation   Frequency Domain Solver  : 有三種不同的方法來選擇。例如，在這里，請選擇通用頻域求解器。在網(wǎng)式組合框，你可以選擇六面體和四面體網(wǎng)格。由于先前在網(wǎng)格屬性對話框中設(shè)置的設(shè)置，四面體網(wǎng)格已經(jīng)選擇。通過在不同采樣解決領(lǐng)域問題得到頻率域中的S參數(shù)。這些單一的S-參數(shù)值是通過寬帶掃頻得到連續(xù)的S參數(shù)值。隨著頻率樣本幀中的默認(rèn)設(shè)置，頻率樣本的數(shù)量和位置自動選擇，以適應(yīng)所需的精度限制在整個頻段

39、。與時域求解器不同的是，四面體的頻域解算器應(yīng)始終使用的自適應(yīng)四面體網(wǎng)格細(xì)化。否則，初始網(wǎng)格可能導(dǎo)致一個貧窮的準(zhǔn)確性。因此，相應(yīng)的復(fù)選框是默認(rèn)激活的。此外，以確保適應(yīng)將滿足所需的精度限制，我們增加了最大數(shù)量的通行證的20個在自適應(yīng)四面體網(wǎng)格細(xì)化對話框的網(wǎng)格細(xì)化的屬性按鈕：  確認(rèn)此設(shè)置確定按鈕后，現(xiàn)在一切都準(zhǔn)備好了；你可能pressstart開始計算。一個進度條和中止按鈕出現(xiàn)在狀態(tài)欄中，顯示一些信息的求解階段。后的S參數(shù)所需的精度已經(jīng)達到，仿真停止。當(dāng)仿真完成或中止，這兩個項目再次消失。在仿真過程中，消息窗口會顯示有關(guān)執(zhí)行模擬的細(xì)節(jié)。恭喜你，你有模擬的貼片天線使用的一般用途的

40、四面體頻率域解算器！讓我們回顧一下結(jié)果。頻域求解結(jié)果 o        一維的結(jié)果（S參數(shù)）你能想象的S參數(shù)最大差異兩后續(xù)（為適應(yīng)特定的頻率）的選擇 1D Results  Adaptive Meshing Delta從導(dǎo)航樹上。在下面的圖片為2.4兆赫的頻率的適應(yīng)示：  從上面的圖中，有幾個通過網(wǎng)格細(xì)化，以獲得精確的結(jié)果，在給定的精度水平，被設(shè)置為1%的默認(rèn)值。對于瞬態(tài)求解器運行，你可以通過選擇視圖參數(shù)1D Results  

41、;S-Parameters 在導(dǎo)航樹和選擇 1D Plot: Plot Type  dB  用分貝表示。  這是可能的，以精確地確定的工作頻率的貼片天線。激活軸標(biāo)記按按  1D Plot: Markers  Axis Marker . 現(xiàn)在你可以移動標(biāo)記S11最小精確的共振頻率約為2.4 GHz的微帶貼片天線。o2D和3D的結(jié)果（端口模式和遠(yuǎn)場監(jiān)視器）最后，你可以觀察到二維和三維場的結(jié)果。你應(yīng)該先檢查端口模式，可以通過導(dǎo)航樹開放的二維/三維效果圖文件夾容易

42、顯示端口模式。對端口模式的電場形象，請在文件夾上單擊theE1。打開“選擇端口模式”對話框，選擇“從主菜單”選擇“模式頻率”，并確保頻率為2.4。請確認(rèn)您的設(shè)置按確定。在正確地旋轉(zhuǎn)視圖和調(diào)整一些設(shè)置的情節(jié)屬性對話框中，你應(yīng)該得到一個類似于下圖的圖（請參閱的工作流程和解算器概述手冊，以了解如何改變圖參數(shù)）：  該情節(jié)還顯示了一些重要的特性，如模式類型，傳播常數(shù)和線路阻抗的模式。二端口的端口模式可以以相同的方式顯示。此外，共振頻率，遠(yuǎn)場天線的設(shè)計是一個重要的參數(shù)。天線裝置的遠(yuǎn)場的解決方案可以通過選擇相應(yīng)的監(jiān)測項目在遠(yuǎn)場文件夾導(dǎo)航樹。例如，在頻率為2.4 GHz的遠(yuǎn)場可以通過點擊

43、遠(yuǎn)場遠(yuǎn)場可視化（f = 2.4） 1 進入，顯示的方向性對和角（情節(jié)設(shè)置如顏色坡道可選 FarField Plot: Plot Properties Properties  )   請注意：您有更改的選項 FarField Plot: Plot Properties Properties  角步到5度角的準(zhǔn)確度較好。你可以看到，最大功率是在正方向的輻射。請注意，還有其他一些可用的情節(jié)遠(yuǎn)場選擇：極坐標(biāo)圖，笛卡爾積和2D圖。o比較的結(jié)果下圖顯示了瞬態(tài)六面體S參數(shù)結(jié)果和頻

44、率域四面體模擬之間的比較：  顯然，結(jié)果曲線是很相似的，但它們不是，但是，精確地相同。當(dāng)比較兩個完全不同的數(shù)值方法，你應(yīng)該記住，瞬態(tài)分析是基于一個六面體網(wǎng)格和頻域分析是基于四面體網(wǎng)格。因此，結(jié)果表現(xiàn)出一定的差異，但同樣的整體定性行為，因此提供了一個令人滿意的驗證。差異是由于色散效應(yīng)，這個例子特別是受圓形的結(jié)構(gòu)元素。這里，例如，網(wǎng)格的四面體網(wǎng)格的分辨率的強烈影響的最終精度的模擬。如果需要更準(zhǔn)確的結(jié)果，這兩個模擬可以計算出更細(xì)的起始網(wǎng)格分辨率，將導(dǎo)致一個更好的收斂。微帶陣列天線從單貼片天線，在本章中，擴展到一四元天線陣列，現(xiàn)在將被證明。在這里，我們將集中純粹的遠(yuǎn)場計算。所有其他

45、結(jié)果可以分析的方式類似于本教程的第一部分。請注意，所有以下步驟使用的瞬態(tài)解算器。然而，程序，可以應(yīng)用于頻域求解器和遠(yuǎn)場的結(jié)果在前面的章節(jié)。計算數(shù)組將分三步完成：首先，天線陣列特征應(yīng)用于單個貼片天線的遠(yuǎn)場結(jié)果。后來，結(jié)構(gòu)物理擴展到2X2天線陣列，我們使用一個連續(xù)的激發(fā)效果的組合以及同時激勵獲得的輻射特性。天線陣列的計算從模擬單貼片天線的遠(yuǎn)場的結(jié)果，可以計算任意天線陣列組成的相同的天線元件作為后處理步驟的遠(yuǎn)場分布。后來，我們將通過構(gòu)建一個2x2陣列天線擴展天線的例子，所以最好是將上述計算數(shù)組功能相同的矩形數(shù)組維數(shù)。在遠(yuǎn)場遠(yuǎn)場點擊（F = 2.4） 1 進入導(dǎo)航樹和開放的按相應(yīng)的對話框FarFiel

46、d Plot: Plot Properties Properties  , 然后，標(biāo)簽陣列和選擇的無線按鈕天線陣列。    然后，選擇屬性，插入的值來創(chuàng)建矩形2x2陣列模式在60毫米的空間位移xy平面（由于天線基板的尺寸）和±90度的相移：  通過按更新天線列表按鈕，可以在上述對話框中顯示天線列表中的坐標(biāo)及其相應(yīng)的振幅和相位值。請注意：天線列表可以被修改，如果無線按鈕編輯天線列表被激活。這意味著，不僅是矩形陣列具有恒定的空間和相移可以計算，但通過添加和修改單天線任意幅度和相位值的任何陣

47、列圖案可以被定義。請確認(rèn)OK按鈕計算產(chǎn)生的遠(yuǎn)場的定義陣列模式。下面的截圖表明，該陣列的安排與90度的恒定相移產(chǎn)生的不僅是一個建設(shè)性的疊加與增加的方向性，但也有輕微的旋轉(zhuǎn)的主回路中的負(fù)向和方向：  請注意：您有更改的選項 FarField Plot: Plot Properties Properties 角步到5度角的準(zhǔn)確度較好。請定義更多的陣列模式來分析產(chǎn)生的遠(yuǎn)場分布的變化。在這里，你有一個快速和有效的方式來設(shè)計各種天線陣列，而無需重新啟動計算。對于下列計算：天線陣列特征現(xiàn)在應(yīng)該禁用；因此，請重置在遠(yuǎn)場圖對話框的天線選擇FarFiel

48、d Plot: Plot Properties Properties  回到單天線。幾何作圖步驟該陣列的構(gòu)造是基于所選擇的對象，將被應(yīng)用于單一的貼片天線的完整組件的翻譯功能。此過程也適用于單個對象或任意多個對象的選擇，即使從不同的組件中選擇。在您開始之前，請關(guān)閉本地坐標(biāo)系統(tǒng)，如果需要，通過點擊Modeling:  WCS Local WCS    現(xiàn)在，請選擇在導(dǎo)航樹中的組件的文件夾1和執(zhí)行一個完整的分量變換（按工具欄圖標(biāo) Modeling:Tools &

49、#160;Transform  Translate ). 在即將到來的選擇翻譯功能轉(zhuǎn)換所選對象對話框中輸入的值- 60（指先前定義的單位為毫米）的平移向量X，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸。為了收集所有翻譯的形狀為一個新的組件，請激活復(fù)制和組件的復(fù)選框，然后選擇下拉菜單中的從組件的新組件（可能需要點擊更多按鈕）來創(chuàng)建目標(biāo)組之間。最后，用“確定”按鈕進行翻譯操作：  因為在執(zhí)行該操作時，該結(jié)構(gòu)將更改，您將被告知，先前計算結(jié)果需要被刪除。通過單擊“確定”確認(rèn)此消息?，F(xiàn)在，CST微波工作室將選定的組件，其翻譯的位置坐標(biāo)并創(chuàng)建一個新的組件，包含所有翻譯的貼片天線的單形

50、。由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，由2個相同的貼片天線，然后將如下：  請重復(fù)描述轉(zhuǎn)化負(fù)y方向的兩個組件（1和放置），再與60毫米的空間轉(zhuǎn)移。通過激活“無”按鈕，可以解決“交叉路口”對話框，這樣就可以創(chuàng)建如下的最后一個數(shù)組模式：  要完成模型，必須創(chuàng)建新創(chuàng)建的補丁天線的剩余端口。這是以類似的方式進行的第一端口的定義，通過選擇相應(yīng)的端口區(qū)域（底面分別為各自的基板缸）和定義一個端口，再次與只有一個模式。 組合的結(jié)果為了得到遠(yuǎn)場結(jié)果，所有的補丁，同時驅(qū)動，結(jié)果被組合在一個后處理步驟。這意味著，在第一，每個端口被激發(fā)單獨一個接一個，之后，這些激發(fā)的任意組合可以被定義相對于不同的幅度和相位值。o定義求解參數(shù)和啟動計算如前面所述，在瞬態(tài)解算器參數(shù)對話框中，可以通過選擇打開的解算器參數(shù)指定 Home: Simulation  Start Simulation Time Domain Solver  .  因為所有的端口應(yīng)該計算的，你必須確