CST計(jì)算端口阻抗問題

來源：更新時(shí)間：2024-07-30 閱讀：

很久以來，發(fā)現(xiàn)CST計(jì)算端口阻抗不準(zhǔn)（波導(dǎo)端口方式），采用默認(rèn)10/10/10網(wǎng)格設(shè)置，比如對(duì)于50歐的帶狀線（用TXLINE計(jì)算、HFSS驗(yàn)證），多則差10多歐，少則幾歐，加密網(wǎng)格可以提高精度，但實(shí)際上是不現(xiàn)實(shí)的，比如加到每波長(zhǎng)20～30，這時(shí)對(duì)于簡(jiǎn)單的天線都會(huì)增加極大的網(wǎng)格數(shù)！
從而導(dǎo)致端口S參數(shù)與HFSS仿真值以及實(shí)測(cè)值有很大的差異...
不知大家發(fā)現(xiàn)這方面的問題沒有？
希望與大家討論、交流！
附件是結(jié)合計(jì)算的一點(diǎn)說明

hi newtec,
很早以來就有注意這個(gè)問題，下圖貼了一個(gè)最近仿的按照50ohm標(biāo)準(zhǔn)同軸線尺寸和電介質(zhì)建模的同軸端口計(jì)算結(jié)果，第一次計(jì)算為約44ohm，經(jīng)過4次自適應(yīng)加密后為49.84ohm。
詳細(xì)看了一下你附件的中的分析。在我這個(gè)例子中，選不選Add electric shielding around port region選項(xiàng)影響不大，CST自帶help file對(duì)該選項(xiàng)的解釋如下：
Add electric shielding around port region: A metallic shielding surrounding the chosen port region will be added. This option causes higher reflections at ports. Therefore it should only be used if a calculation has become unstable.
基本同意你的分析。為什么“視為開放場(chǎng)”就會(huì)產(chǎn)生上下的電勢(shì)差，對(duì)帶線不太了解。那么有沒有試過對(duì)微帶線端口加上該選項(xiàng)會(huì)是什么結(jié)果，呵呵
另外，一直不知道CST是如何是對(duì)端口進(jìn)行識(shí)別的，比如在我這個(gè)圖中在定義端口時(shí)選不選中同軸線的外導(dǎo)體基本對(duì)結(jié)果沒什么影響。
最后問一下你第一個(gè)圖“CST的阻抗計(jì)算器”在哪里？我一直都是看的“Lin.Imp"，LZ用的是哪個(gè)版本呢？

謝謝drunkbear的回復(fù)
沒有看到你的貼圖，不知道4次自適應(yīng)加密后的網(wǎng)格是多少，網(wǎng)格畫的很密時(shí)是可以求得比較精確的解的，但我們可能更希望在較疏的網(wǎng)格便可以求得精確解，比如默認(rèn)的10/10/10條件下，因?yàn)楹芏嗲闆r下加大網(wǎng)格密度會(huì)大量增加計(jì)算量，如果只是為了計(jì)算端口特性阻抗，顯然不劃算。
總的來說，覺得CST在求解2D端口模式場(chǎng)有問題，按道理說，10分之1波長(zhǎng)的網(wǎng)格對(duì)于求端口模式應(yīng)該足夠，不知為什么計(jì)算不準(zhǔn)
同軸線外面本來是PEC，因此加不加上述選項(xiàng)是一樣的，對(duì)于帶狀線，則不一樣，兩邊是開放的，選擇上述選項(xiàng)構(gòu)成封閉圍線，上下層金屬等勢(shì)；不加的話CST會(huì)將上下層識(shí)別為不同的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于是多芯線結(jié)構(gòu)，所以會(huì)出現(xiàn)如下提示：
The degeneration of TEM modes at the homogeneous port 1 could lead to undetermined modepatterns. It might be suitable to define a multipin port instead.
當(dāng)然，如果模型中本身在端口上設(shè)置了金屬邊界，該選項(xiàng)就沒有意義了
實(shí)際上，在HFSS中，對(duì)于波導(dǎo)端口，是始終假設(shè)端口四壁是PEC的。
在macros->calculate->calculate analytical line impedance 很早的版本就有
目前用的是2006 ， 2006B也在用

[attachment=1797] [attachment=1797] 由于系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)，認(rèn)為端口的網(wǎng)格太粗糙，我采用了20/20/10的網(wǎng)格條件。同時(shí)根據(jù)對(duì)稱性選擇了磁壁對(duì)稱面，所以下面的網(wǎng)格數(shù)實(shí)際為總數(shù)的一半。
第一次網(wǎng)格劃分：104976，Lin.Imp=44.1617ohm
最后一次網(wǎng)格加密后（第四次）：542360，Lin.Imp=49.8420ohm
其實(shí)我注意到，再進(jìn)行第二次加密的時(shí)候，端口阻抗的精確度已經(jīng)提高了很多。
同意你的看法，如果僅僅是因?yàn)槎丝诘木W(wǎng)格粗糙而修改全局剖分精度，代價(jià)是很巨大的，但局部加密我還不太熟。
阻抗計(jì)算器我看到了，太土了，之前都沒用過。很高興和你進(jìn)行討論，否則也不會(huì)很用心地去注意這些問題^^