CST MWS中定義端口阻抗設(shè)置問題
大家好:
請教一個(gè)CST中定義端口阻抗設(shè)置的問題,如果我仿真一個(gè)微帶天線,這個(gè)天線輸入阻抗要求是(75+j*15)歐姆,用波導(dǎo)端口如何設(shè)置它的阻抗虛部?在時(shí)域求解器中的S-parameter settings中好像設(shè)置不了虛部。
如果匹配一段微帶線,將輸入端阻抗為(16+j*30)歐姆匹配到50歐姆,兩端的端口阻抗在CST中如何設(shè)置?
謝謝大家
第一個(gè)問題,CST MWS中的波導(dǎo)端口不需要設(shè)置端口阻抗,它會(huì)自動(dòng)匹配連結(jié)的傳輸線結(jié)構(gòu)。你提到的"S-Parameter Setting"里"Normalized to fixed impedance"是用來重新歸一化計(jì)算S參數(shù)的,用于系統(tǒng)阻抗不是50歐姆的情況。
第二個(gè)問題,沒看懂是什么意思。
第一個(gè)問題,hefang版主已經(jīng)做了回復(fù)。
第二個(gè)問題是關(guān)于將某個(gè)阻抗匹配到指定的阻抗值,答案可以在微波技術(shù)書籍里面找到回答。個(gè)人覺得樓主的意思是想將輸入端阻抗為(16+j*30)歐姆通過微帶線匹配到50歐姆。
可以通過嘗試在微帶線的末端接入CST提供的lumped network element來模擬16+j*30)歐姆。然后進(jìn)行阻抗仿真。
話說我感覺"S-Parameter Setting"里"Normalized to fixed impedance"就是端口阻抗的意思
我做過仿真,改變這個(gè)值可以改變S11值,且改變了的S11值與利用端口阻抗進(jìn)行的理論計(jì)算相同,所以我感覺它就像HFSS里的lumpport的full port impedance這個(gè)值一樣
還請版主詳查
CST MWS 2011幫助文件《Waveguide Port Overview》:“Very low reflections can be achieved when the waveguide mode patterns in the port match perfectly with the mode patterns from the waveguides inside the structure. CST MICROWAVE STUDIO® uses a 2D eigenmode solver to calculate the waveguide port modes. This procedure can provide very low levels of reflection below -100dB in some cases.”。
CST MWS 2011幫助文件《Transient Solver Parameters》:“Normalize to fixed impedance: S-Parameters are always normed to a reference impedance. You may either select to norm them to the calculated impedance of the stimulation port or you may specify a number of your choice.”。
第一段文字就是我所說的“不需要設(shè)置端口阻抗”,CST MWS使用eigenmode solver計(jì)算端口處傳輸線結(jié)構(gòu)的傳輸模式,得到Line Impedance和/或Wave Impedance之后波導(dǎo)端口就會(huì)自動(dòng)匹配這個(gè)傳輸線的傳輸模式,保證端口處的反射能量小于-100 dB。
第二段文字說明了S參數(shù)的計(jì)算過程,這個(gè)可以由你自己設(shè)定。你可以設(shè)置為激勵(lì)端口的阻抗,也就是波導(dǎo)端口出計(jì)算得到的Line Impedance或者離散端口設(shè)定的阻抗值。
我的經(jīng)驗(yàn)是這個(gè)和工作頻率關(guān)系很大,50GHz以上lumped element很不可靠。
謝謝hefang的回復(fù)
但我還是不太懂,這樣說來,CST自動(dòng)匹配可能會(huì)導(dǎo)致其端口阻抗不是50ohm
那么制作出天線實(shí)物的話,采用50ohm的同軸饋電,其實(shí)測的S11結(jié)果可能會(huì)與仿真結(jié)果相差甚遠(yuǎn)?
我4樓第二段沒有解釋清楚。
波導(dǎo)端口使用2D eigenmode analysis的目的是使波導(dǎo)端口傳出的電磁場模式盡量精確匹配傳輸線結(jié)構(gòu)處的電磁場模式,使得連結(jié)處的反射能量盡量的?。?100 dB)。在這個(gè)時(shí)候,端口的阻抗等于傳輸線的阻抗,可能是50歐姆,也可能是其它的數(shù)值。
只不過,計(jì)算得到的S參數(shù)會(huì)使用reference impedance歸一化,這個(gè)reference impedance默認(rèn)值應(yīng)該是50歐姆(如果你不選擇的話),你也可以自定義為75、100或者其它的數(shù)值。
實(shí)測時(shí)使用50歐姆饋電沒有問題,ENA本身默認(rèn)的阻抗就是50歐姆,這意味著測量系統(tǒng)默認(rèn)的reference impedance是50歐姆。測量的過程其實(shí)就是發(fā)出一個(gè)微波能量,通過測量傳輸能量和反射能量來計(jì)算S參數(shù)(或者其它參數(shù))。這個(gè)計(jì)算過程同樣需要預(yù)設(shè)一個(gè)reference impedance,默認(rèn)值是50歐姆的情況下不就和仿真的計(jì)算過程吻合嗎?所以,你不可能得到相差甚遠(yuǎn)的結(jié)果。
是不是可以理解為,不管這個(gè)Normalized to fixed impedance定為多少,只要實(shí)測時(shí)使用的同軸饋線特性阻抗也采用同一個(gè)數(shù)值(先不管市面有無出售),那么仿真與測試的結(jié)果會(huì)是相同的?
如果是這樣,那Normalized to fixed impedance的效果就與端口阻抗無異了雖然它的內(nèi)在機(jī)理其實(shí)是“計(jì)算S參數(shù)時(shí)的歸一化參考阻抗”
我認(rèn)為你的理解是正確的。