CST MWS遠(yuǎn)場仿真數(shù)據(jù)與實(shí)際測試數(shù)據(jù)對比
雖然很早之前用過學(xué)過CST，但多半是一知半解，由于用的比較少，也就聽之任之了。開始認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)習(xí)CST是從今年的3月份開始，因?yàn)閷?dǎo)師接了一個(gè)基站天線的項(xiàng)目。導(dǎo)師和同事都是使用HFSS的高手，他們給我的經(jīng)驗(yàn)就是CST建立模型比較方面，但是仿真遠(yuǎn)場和阻抗肯定不如HFSS，建議我采用HFSS來仿真。
HFSS之前也用過，但其建模方式不如CST好，仿真時(shí)間比較長，漫長的等待早已讓我失去了耐心(僅僅是個(gè)人使用的感受而已)。在網(wǎng)上查詢了有關(guān)的CST的有關(guān)介紹之后，個(gè)人還是覺得借這個(gè)項(xiàng)目正好做下對比。
經(jīng)過4個(gè)月終于把振子開發(fā)完畢，方向圖和阻抗特性都滿足指標(biāo)要求。由于天線需要滿足小型化的要求，犧牲了前后比的指標(biāo)。
兩個(gè)極化的駐波優(yōu)化到1.35以下。
阻抗優(yōu)化的過程中，在模型大修改之后，常常忘記自適應(yīng)網(wǎng)格加密就開始優(yōu)化，最后優(yōu)化出來的參數(shù)雖然滿足指標(biāo)，但是再采用自適應(yīng)網(wǎng)格進(jìn)行驗(yàn)證就發(fā)現(xiàn)結(jié)果偏離。這點(diǎn)很重要，這是保證仿精確度的關(guān)鍵所在。
導(dǎo)師認(rèn)為仿真的結(jié)果差不多可以，于是開始聯(lián)系工廠加工制作。廠家看了模型之后，回復(fù)說很難保證精確度。由于項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)有限，導(dǎo)師對CST仿真的結(jié)果也持著一種還需要驗(yàn)證的態(tài)度。最后討論還是繼續(xù)讓那家工廠做，到時(shí)候回來再調(diào)試吧。由于個(gè)人沒有用CST開發(fā)振子的經(jīng)驗(yàn)，也就沒多說什么，只是希望加工廠能做盡量做好點(diǎn)。不要讓這個(gè)項(xiàng)目夭折了。
在漫長的等待中，一個(gè)月后，振子的組件終于加工回來了。認(rèn)真檢查下組件，發(fā)現(xiàn)參數(shù)值有點(diǎn)偏離。最要命的是有些固定件的材料都弄錯(cuò)了，介質(zhì)常數(shù)差了老遠(yuǎn)。振子等都金屬部件都有點(diǎn)變形，裝上去發(fā)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)變形，本來很對稱的結(jié)構(gòu)看上顯得特別的不對稱。
沒辦法，時(shí)間不等人，只能“死馬當(dāng)活馬醫(yī)”了，花了一個(gè)上午終于裝好了樣機(jī)。用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試看下回波，正極化最差-10dB左右，負(fù)極化最差在-8dB左右。看到這樣的結(jié)果很是悲觀，心里面是"七上八下"的。下午開始測試方向圖，花了一個(gè)下午終于把方向圖測試完畢。
認(rèn)真的統(tǒng)計(jì)下方向圖數(shù)據(jù)：
波束寬度：最小值為59.3度，最大值66.9度。
主極化前后比：最小值為19.66dB，最大值30.86dB。
交叉化前后比：最小值為20.78dB，最大值30.7dB。
軸向交叉極化：最小值為19.0dB，最大值為27dB。
正負(fù)60度交叉極化：最小值7dB,最大值為20dB。
最后把這些數(shù)據(jù)交給導(dǎo)師看，導(dǎo)師的意見是CST仿真結(jié)果還算可以。可以將模型重新打樣，提高模型的精確度。
實(shí)際測試出來的結(jié)果與CST仿真出來的結(jié)果相比較，確實(shí)偏離很大，比如波束寬度的收斂性不夠。兩者的前后比還勉強(qiáng)相符合。而正負(fù)60度交叉極化就差的比較大。個(gè)人覺得原因有三方面：
首先，個(gè)人使用CST的時(shí)間不算太長，對其原理以及使用技巧可能未到位，從而造成CST仿真的結(jié)果可能偏好。
其次，加工回來的振子尺寸參數(shù)誤差較大，裝配過程中很難與CST中的模型一致；一些結(jié)構(gòu)的材料介電常數(shù)很難保證和仿真的一致等。
最后，測試場地的影響，測試環(huán)境是開放的環(huán)境，無法抗外界干擾以及周圍的環(huán)境干擾；測試環(huán)境是否滿足遠(yuǎn)場的要求；發(fā)射喇叭的自身交叉極化是否良好等等因素。
這些因素導(dǎo)致實(shí)際測試出來的指標(biāo)和CST仿真的指標(biāo)就會(huì)有一段差距。
希望各位做天線的朋友們討論交流下這方面的經(jīng)驗(yàn)。
好貼啊 頂起來！我也剛學(xué)習(xí)CST，我也在做基站天線。
個(gè)人認(rèn)為實(shí)物上的偏差是最關(guān)鍵的，以前設(shè)計(jì)DVB-H天線的時(shí)候，在meander line上加了一個(gè)L一個(gè)C方向圖就有很明顯的變化了。所以實(shí)物如果不能和仿真模型高度對應(yīng)的話，那可以反過來試一試在仿真模型里盡量和現(xiàn)有實(shí)物吻合，看看仿真結(jié)果能不能更接近實(shí)測數(shù)據(jù)。
謝謝EDATOP，模擬實(shí)際的振子比較難，因?yàn)檎褡拥膶?shí)際偏差無法準(zhǔn)確建模。而且由于振子為金屬振子，裝配好之后有些結(jié)構(gòu)參數(shù)就不再好測試。這個(gè)只能通過后續(xù)加工來控制了，比如做成一體成形等等?？纯春笃诩庸せ貋淼臉訖C(jī)，到時(shí)候再測試對比下指標(biāo)。
你導(dǎo)師是微波方面的吧，我們老師完全不懂的，也去接電磁項(xiàng)目，扔給我。真郁悶
好貼呵呵呵
是不是加工的參數(shù)比較苛刻導(dǎo)致加工誤差太大？一般仿真結(jié)果，尤其是優(yōu)化的仿真結(jié)果其參數(shù)對于加工試件往往不理想，可以適當(dāng)規(guī)整化一下相關(guān)參數(shù)，在仿真一下修改模型，如果結(jié)果差不多，就可以加工了～～
樓主已經(jīng)很厲害了！我還從來沒做過工程上的實(shí)際天線呢 只會(huì)點(diǎn)仿真，但是仿真的時(shí)候心里面也總是覺得不靠譜，cst又很多地方不知道那么去設(shè)置到底對不對。實(shí)際天線是什么樣的也不知道，cst建模的時(shí)候就按照自己想象的去模型去建，根本沒有考慮工程實(shí)際（因?yàn)椴恢拦こ虒?shí)際應(yīng)該是什么樣的）。希望和樓主交個(gè)朋友，向樓主多學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)??！
頂，，初學(xué)者好好學(xué)習(xí)
