CST計算端口阻抗問題

來源：更新時間：2024-07-30 閱讀：

很久以來，發現CST計算端口阻抗不準（波導端口方式），采用默認10/10/10網格設置，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，加密網格可以提高精度，但實際上是不現實的，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格數！
從而導致端口S參數與HFSS仿真值以及實測值有很大的差異...
不知大家發現這方面的問題沒有？
希望與大家討論、交流！
附件是結合計算的一點說明

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標準同軸線尺寸和電介質建模的同軸端口計算結果，第一次計算為約44ohm，經過4次自適應加密后為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體基本對結果沒什么影響。
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
沒有看到你的貼圖，不知道4次自適應加密后的網格是多少，網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波長的網格對于求端口模式應該足夠，不知為什么計算不準
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構，相當于是多芯線結構，所以會出現如下提示：
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.
當然，如果模型中本身在端口上設置了金屬邊界，該選項就沒有意義了
實際上，在HFSS中，對于波導端口，是始終假設端口四壁是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] 由于系統報錯，認為端口的網格太粗糙，我采用了20/20/10的網格條件。同時根據對稱性選擇了磁壁對稱面，所以下面的網格數實際為總數的一半。
第一次網格劃分：104976，Lin.Imp=44.1617ohm
最后一次網格加密后（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提高了很多。
同意你的看法，如果僅僅是因為端口的網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^^