CST計算端口阻抗問題

來源：更新時間：2024-07-30 閱讀：

很久以來，發(fā)現(xiàn)CST計算端口阻抗不準(zhǔn)（波導(dǎo)端口方式），采用默認10/10/10網(wǎng)格設(shè)置，比如對于50歐的帶狀線（用TXLINE計算、HFSS驗證），多則差10多歐，少則幾歐，加密網(wǎng)格可以提高精度，但實際上是不現(xiàn)實的，比如加到每波長20～30，這時對于簡單的天線都會增加極大的網(wǎng)格數(shù)！
從而導(dǎo)致端口S參數(shù)與HFSS仿真值以及實測值有很大的差異...
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)合計算的一點說明

hi newtec,
很早以來就有注意這個問題，下圖貼了一個最近仿的按照50ohm標(biāo)準(zhǔn)同軸線尺寸和電介質(zhì)建模的同軸端口計算結(jié)果，第一次計算為約44ohm，經(jīng)過4次自適應(yīng)加密后為49.84ohm。
詳細看了一下你附件的中的分析。在我這個例子中，選不選Add electric shielding around port region選項影響不大，CST自帶help file對該選項的解釋如下：
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”就會產(chǎn)生上下的電勢差，對帶線不太了解。那么有沒有試過對微帶線端口加上該選項會是什么結(jié)果，呵呵
另外，一直不知道CST是如何是對端口進行識別的，比如在我這個圖中在定義端口時選不選中同軸線的外導(dǎo)體基本對結(jié)果沒什么影響。
最后問一下你第一個圖“CST的阻抗計算器”在哪里？我一直都是看的“Lin.Imp"，LZ用的是哪個版本呢？

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，比如默認的10/10/10條件下，因為很多情況下加大網(wǎng)格密度會大量增加計算量，如果只是為了計算端口特性阻抗，顯然不劃算。
總的來說，覺得CST在求解2D端口模式場有問題，按道理說，10分之1波長的網(wǎng)格對于求端口模式應(yīng)該足夠，不知為什么計算不準(zhǔn)
同軸線外面本來是PEC，因此加不加上述選項是一樣的，對于帶狀線，則不一樣，兩邊是開放的，選擇上述選項構(gòu)成封閉圍線，上下層金屬等勢；不加的話CST會將上下層識別為不同的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于是多芯線結(jié)構(gòu)，所以會出現(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，該選項就沒有意義了
實際上，在HFSS中，對于波導(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)報錯，認為端口的網(wǎng)格太粗糙，我采用了20/20/10的網(wǎng)格條件。同時根據(jù)對稱性選擇了磁壁對稱面，所以下面的網(wǎng)格數(shù)實際為總數(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
其實我注意到，再進行第二次加密的時候，端口阻抗的精確度已經(jīng)提高了很多。
同意你的看法，如果僅僅是因為端口的網(wǎng)格粗糙而修改全局剖分精度，代價是很巨大的，但局部加密我還不太熟。
阻抗計算器我看到了，太土了，之前都沒用過。很高興和你進行討論，否則也不會很用心地去注意這些問題^^