+ 86 0755-23615795

Tehnoloogia rakendus

Vahendid
Koduleht -Vahendid -toote Highlight -Plaastriantenni HFSS-i ja CST-simulatsiooni võrdlus

Plaastriantenni HFSS-i ja CST-simulatsiooni võrdlus

Ilmumiskuupäev: 2021-12-28Autori allikas: KinghelmVaated : 8383

Õppima antenn on kuivlast antenn tehnoloogia veerg keskendub antenn simulatsioon ja silumine, mida täiendavad teoreetilised põhimõtted, sealhulgas sissejuhatus antenn, põhimõte tutvustada erinevaid antenns, simulatsioonitarkvara modelleerimine, disain, silumisprotsess ja ideed. Kui soovite näha sisu või tehnilisi probleeme, võite kirjutada teksti lõppu sõnumi.



01, Lühitutvustus


     
Praegu on HFSS-i sisseehitatud lahendusalgoritmid: lõplike elementide algoritm (FEM), integraalvõrrandi algoritm (st), kõrgsagedusalgoritm (SBR + Solver), hübriidalgoritm (febi, st piirkond), domeenide lagunemise algoritm (DDM). , fa-ddm), aja domeeni algoritm (mööduv), omarežiimi algoritm (CMA), omarežiimi lahendaja jne
https://zhuanlan.zhihu.com/p/113897875  

Tegelikult simuleerib enamik inimesi lihtsat antenns ja filtrid. Kasutades HFSS-i lõplike elementide algoritmi ja tarkvara enda adaptiivse võrgusilma genereerimise ja krüpteerimistehnoloogiat, piisab nende simulatsiooninõuete täitmiseks konvergentse Max MAG delta S (vaikimisi 0.02) seadistamisest.



Tarkvara kasutamist ja teiste algoritmide lahendajate seadistamist siin ei kirjeldata.

Kui enamik insenere kasutab HFSS-tarkvara, avastavad nad, et sellel on kõrged nõuded arvuti konfigureerimisele, eriti mälule. Veelgi enam, elektriliselt suure suuruse ja UWB simulatsiooninõuete arvutusvõimsust on raske täita.

CST lihtsalt korvab HFSS-i simulatsiooni UWB lühikese tahvli, kuid selle simulatsiooni täpsus väikestes, ringikujulistes ja muudes struktuurides ei ole kõrge. Nagu on näidatud alloleval joonisel, on HFSS-i kolmnurkse võrgusilma genereerimine servas eriti õrn, eriti ümmarguse struktuuri tarvikud, samas kui CST kuuseedrilise võrgu genereerimine on liiga korrapärane.



Kuigi CST kohalikku võrku saab kasutada kohaliku võrgu krüpteerimiseks selliste struktuuride, nagu tühimikud ja ringid, läheduses, võivad algajad siiski olla HFSS-i loll adaptiivne alajaotus, mis on rohkem humaniseeritud.

CST tarkvara kasutab Maxwelli integraalvõrrandi diskretiseerimiseks ja iteratiivseks lahendamiseks elektromagnetvälja täislaine aja-domeeni simulatsiooni algoritmi – lõpliku integraali meetodit (FIT). Aja-domeeni algoritmi sobivuse tõttu tuleb see lahendada ainult samm-sammult ilma maatriksi inversioonita. See loomupärane omadus määrab, et selle sobiv simulatsioonistruktuur hõlmab väikeseid, keskmisi ja suuri ning suudab saavutada head jõudlust. Mahumomendi meetodi, lõplike elementide meetodi ja lõplike integreerimismeetodite arvutussumma (kajastub protsessori ajas ja vajalikus mälus) on võrdeline võrkude arvu n 3., 2. ja 1.1–1.2 astmega. On näha, et lõplike integreerimise meetodi arvutusjõu nõuded on madalamad kui HFSS lõplike elementide meetodi omad.

CST tarkvara puhul kasutatakse tavaliselt ka ajadomeeni lahendajat. Lisaks on sellel ka sagedusdomeeni lahendaja, omarežiimi lahendaja, integraalvõrrandi meetod, asümptootiline arvutus ja mitmekihiline meediumi algoritm.



Järgmises jaotises võrdleme kahe tarkvara simulatsiooni täpsust, keskendudes peamiselt HFSS-i FEM + automaatse võrgusilma genereerimise krüptimise simulatsioonile ja CST ajadomeeni lahendajale ja sagedusdomeeni lahendajale.


0 2Tagatoitelise plaastri skripti ehitus antenn

     

Levinud ristkülikukujulise plaastri söötmisviisid antenn hõlmavad söötmist küljelt ja tagasi. See säuts kasutab simulatsioonianalüüsiks tagasisöötmist.





Esiteks valitakse Rogers 4350b substraadi paksusega 0.762 mm ja resonantssagedus on 5.8 GHz. (Täieliku valemi nägemiseks libistage vasakule ja paremale)

Ülaltoodud valemi järgi plaastri laius ja pikkus antenn on vastavalt 16.9 mm ja 13.3 mm.


Pärast kahte viimast säutsu, hfss-api sissejuhatuse esimene täpp: kasti joonistamine ja hfss-api sissejuhatuse teine ​​täpp: põhikuju ja toimimine, saate nüüd otse välja tõmmata tagant toitega plaastri HFSS vbs skripti antenn (vaata allalaadimislingi teksti lõpust, näidete kaustast):


clear;clc;tee = mfailinimi('täielik tee');i=strfind(tee,'');tee=tee(1:i(lõpp));cd(tee);addpath(genpath(strcat(tee,'hfssapi) -by-Jianhui Huang'))); proovige % 填写路径 % tmpPrjFile:生成的aedt或者hfss(安装hfss15以下的后缀以下的后缀徐下s)名 % tmpScriptFile:生成的vbs脚本文件的路径名 tmpPrjFile = 'F:vbsScriptPatch_Probe_Feed.aedt'; tmpScriptFile = 'F:vbsScriptauto_code.vbs'; % hfssExePath:HFSS软件的路径 hfssExePath = 'D:softwareHFSS15AnsysEM18.2Win64ansysedt.exe'; % 创建一个可读写vbs脚本文件.  fid = fopen(tmpScriptFile, 'wt'); %创建一个新的HFSS项目并[敏感词]一个新的设计文件.  hfssNewProject(fid); Disaini_nimi='element'; hfssInsertDesign(fid, disaini_nimi); Plaaster_W = 16.9; Plaaster_L = 13.3; Sub_W = 35; Sub_L = 30; Sub_H = 0.762; vask_H = 0.035; Probe_dy=-4;Probe_dx=0; Sisemine_R=0.5;Diel_R=exp(50/60*sqrt(1))*Sisemine_R;Väline_R=1.5;L0=2; % hfssMuutujaInsert(fid,kujundusnimi,muutujanimi, väärtus, ühikud,lipp) hfssmuutuja lisamine(fid,kujunduse_nimi,'paiga_W', paiga_W, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,kujunduse_nimi,'Pach_L', Patch_L, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,Disaini_nimi,'Alam_W', Alam_W, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,Disaini_nimi,'Alam_L', Alam_L, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,Disaini_nimi,'Alam_H', Alam_H, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,kujunduse_nimi,'vask_H', vask_H, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,kujunduse_nimi,'Probe_dx', Probe_dx, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,kujunduse_nimi,'Probe_dy', Probe_dy, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,kujunduse_nimi,'L0', L0, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,kujunduse_nimi,'sisemine_R', sisemine_R, 'mm',1); hfssVariableInsert(fid,Disaini_nimi,'Diel_R', 'exp(50/60*sqrt(1))*Sisemine_R', 'mm',2); hfssVariableInsert(fid,kujunduse_nimi,'välimine_R', välimine_R, 'mm',1); % 画基板 % hfssBox(fid, kasti nimi, algus, suurus, ühikud, värv, materjal, läbipaistvus, lipp) hfssBox(fid, 'Sub1', {'-Sub_W/2', '-Sub_L/2', '0mm' }, {'Sub_W', 'Sub_L', 'Sub_H'}, "mm",...  "(0 128 128)", "Rogers RO4350 (tm)", 0, 2); % 画贴片 hfssBox(fid, 'Patch', {'-Patch_W/2', '-Patch_L/2', 'Sub_H'}, {'Patch_W', 'Patch_L', 'copper_H'}, 'mm', ...  "(255 128 0)", "vask", 0, 2); % 画GND hfssBox(fid, 'GND', {'-Sub_W/2', '-Sub_L/2', '0mm'}, {'Sub_W', 'Sub_L', '-vask_H'}, 'mm', ...  "(128 128 128)", "vask", 0, 2); % 画同轴部分 % 画同轴内芯 % hfssCylinder(fid, silindri nimi, telg, keskpunkt, raadius, kõrgus, ühikud, värv, materjal, läbipaistvus, lipp) hfssCylinder(fid, 'Z'inner,' Probe_dx", "Probe_dy", "Sub_H+copper_H"}, "Inner_R", "-(Sub_H+copper_H*2+L0)", "mm",...  "(128 128 128)", "vask", 0, 2); hfssCylinder(fid, 'Diel', 'Z', {'Probe_dx', 'Probe_dy', '-copper_H'}, 'Diel_R','-L0', 'mm',...  "(0 128 128)", "vaakum", 0, 2); hfssCylinder(fid, 'Outer', 'Z', {'Probe_dx', 'Probe_dy', '-copper_H'}, 'Outer_R','-L0', 'mm',...  "(128 128 128)", "vask", 0, 2); % 地板开过孔 hfssCylinder(fid, 'GND_hole', 'Z', {'Probe_dx', 'Probe_dy', '0mm'}, 'Diel_R','-copper_H', 'mm',...  "(255 128 0)", "vaakum", 0, 2); % 布尔操作 hfssSubtract(fid, {'Väline'}, {'Diel'}, tõsi); hfssSubtract(fid, {'Sub1','Patch','Diel'}, {'Inner'}, true); hfssSubtract(fid, {'GND'}, {'GND_hole'}, false); % 保存项目文件到指定路径 hfssSaveProject(fid, tmpPrjFile,1); % Sulgege HFSS-i skriptifail. 


Ülaltoodud kood muudab teid tmpprjfile, tmpscriptfile, hfssexepath ja disaini vastavalt individuaalsele olukorrale_ Nimi, MATLAB-i genereeritud vbs-skript Fail m ja Jianhui Huangi allalaaditud hfssapi paigutatakse samasse üldkausta. Vbs-skripti genereerimiseks klõpsake käsul Käivita (ise määratud tmpscript-faili tee all). Vbs-skripti saab käivitada otse või käivitada skripti HFSS-tarkvaras.

Pärast modelleerimise lõpetamist lisage piirkond ise, määrake kiirguse piirtingimused ja analüüsi seadistus ning seejärel saab läbi viia simulatsiooni (pärast järgneva piiri ja analüüsi sünkroniseerimist saab need skriptis määrata).


Analüüs设置


Sel ajal on simulatsiooni tulemused näha, et antenn resonantssagedus on kallutatud madalale sagedusele ja sisendtakistus erineb 50 oomist.



Sel ajal ütleb keegi, et kohandades antenn on metafüüsika. Kuidas ma saan teada, milliseid muutujaid ja kui paljusid muutujaid kohandada? Kas ma saan optimeerimist otse kasutada? Tegelikult need, kes on plaastri asjakohastest põhimõtetest aru saanud antenn tean, et praegu tuleb neil ainult pikkust reguleerida antenn ja etteande kõrvalekalde asukoht keskpunktist. Esimene mõjutab resonantssagedust ja teine ​​​​sobivust antenn.

Ülaltoodud jooniselt on näha, et impedantsi sobivus on parem, kui toitepunkt on plaastri keskpunktist 2.5 mm kaugusel antenn.




Kuid sel ajal on resonantssagedus antenn on endiselt kallutatud madalale sagedusele 5.6 GHz, nii et 5.8 GHz tagasitoitega plaaster antenn saab lõpule viia, lühendades sobivalt antenn pikkus.



矩形贴片天线长度扫参结果


  


0 3CST ja HFSS simulatsiooni tulemuste võrdlus   

     

Valige HFSS-i kohal olevalt menüüribalt modelleerija - > eksport ja salvestage see sammuvormingus.

Seejärel avage CST, valige ja importige ekspordi all ülaltoodud sammufail, kustutage ebaolulised mudelid (nt piirkond) ning määrake materjali omadused ja piirtingimused.

Kasutades ajadomeeni lahendajat ja võrgusilma genereerimise vaikeseadet, on simuleeritud resonantssagedus 5.759 GHz, mis erineb HFSS-i simulatsiooni tulemustest 40 MHz.


CST aja domeeni võrguomadused ja S11 tulemused


Ülaltoodud mudeli lahendaja muudetakse otse sageduspiirkonna lahendajaks ja võrgujaotus määratakse vastavalt allolevale joonisele. Simuleeritud resonantssagedus on 5.825 GHz, mis erineb umbes 25 MHz HFSS-i simulatsiooni tulemusest, mis on väga lähedane.



CST sagedusdomeeni võrguomadused ja S11 tulemused





Üldiselt on elektriliselt väikese mikroriba plaastri simulatsiooni tulemused antenn HFSS-i FEM + automaatse võrgusilma genereerimise krüptimise simulatsiooni ja CST aja- ja sagedusdomeeni lahendaja all on vastuvõetavad. Lõppude lõpuks antenn disain kuulub tehnika kategooriasse. Tegelikult tuleks arvestada töötlemise ja keevitamise tolerantsiga, nii et testianalüüsi, silumise ja optimeerimise jaoks on siiski vaja PCB-d mitu korda lüüa. Jäiga simulatsiooni erinevuse loomine ei ole oluline.


Põhikoodi kirjutamine ja kommentaaride tegemine võtab palju aega ja energiat. Loodan, et teile meeldib rohkem jagada!


Koodijagamisala

hfssapi-by-Jianhui Huang

Allalaadimislink (järgmiskoodi uuendatakse pidevalt järgmisel lingil):

https://pan.baidu.com/s/1N0EE3Uv7krkypfzi9vxCvg

Ekstraheerimise kood: o5p5

Kood on kapseldatud ja pakendatud ap-failina, mida ei saa muuta. Iga kord, kui selle alla laadite ja üle kirjutate, saate selle funktsiooni kommentaaride järgi vahetada!



Märkus. MATLAB genereerib vbs-skripti. Jianhui Huang paigutab m-faili hfssapi-ga samasse üldkausta. Ärge käivitage näidete kaustas M-faili!



"Kinghelmi" kaubamärgi registreeris algselt Golden Beacon Company. Golden beacon on GPS-i otsemüügitootja antenn ja Beidou antenn. Sellel on Beidou GPS-i navigatsiooni- ja positsioneerimistööstuses väga suur populaarsus ja maine. Teadus-, arendus- ja tootmistooteid kasutatakse laialdaselt BDS-i satelliitnavigatsioonis ja positsioneerimises, traadita sides ja muudes valdkondades. Peamiste toodete hulka kuuluvad: rj45-rj45 võrk, võrguliides pesa, RF pesa adapter, koaksiaalkaabel pesa, tüüp-C pesa, HDMI-liides, C-tüüpi liides, tihvt ja siin, SMA, FPC, FFC antenn pesa, antenn signaali edastamine veekindel pesa, HDMI liides, USB-pistik, klemmiliin, klemmiplaadi klemm, klemmiriba, RF RFID silt Positsioneerimise navigeerimine antenn, suhtlemine antenn ühendusjuhe, kummivarras antenn, imemisantenn, 433 antenn, 4G antenn, GPS-moodul antennjm. Seda kasutatakse laialdaselt kosmose-, side-, [敏感词] tööstuses, mõõteriistades, turvalisuses, meditsiinis ja muudes tööstusharudes.


See sisu pärineb võrgust / mikrolaineahju RF-võrgust. See veebisait pakub ainult kordustrükki. Selle artikli vaadetel, seisukohtadel ja tehnoloogiatel pole selle veebisaidiga mingit pistmist. Rikkumise korral võtke meiega ühendust, et see kustutada!

Lingid:

Teeninduse infotelefon

+ 86 0755-23615795

Wifi antenn

GPS-antenn

WeChat

WeChat