HFSS中SIW到微带转换的边界条件应如何设置
最近用HFSS做SIW到微带转换的仿真,当使用不同的边界条件的时候,仿真结果差别非常的大,希望大侠们给指点迷津。
(1)Pec:空气盒子与模型宽度、长度均相同,但高度取8h(h为基板的厚度),无边界条件。
该条件下相当于模型被一个空气盒子大小般的金属盒子罩住,微带线是会辐射一定能量的,8h实际上是一个很小的距离,所以在这个盒子中的能量震荡是非常强烈的,你可以尝试在CST中验证是否一致,比如,设置一个同样大的盒子,0厚度,设为PEC材料在CST中仿真。
(2)BigAir:空气盒子与模型的长度相同(因为port无法设置到空气盒子内部),宽度在原有基础上左右各增加四分之一波长(3mm),高度取8h(h为基板的厚度),无边界条件。
由于HFSS背景材料默认PEC,此设置与(1)类似
(3)Radiation:空气盒子与模型宽度、长度均相同,但高度取8h(h为基板的厚度),在空气盒子的左、右和上面设置为辐射边界。
此时你看到与文献仿真结构有类似的趋势,但是频率偏移了,虽然是radiation边界,但实际上还是相当于一个金属盒子存在,因为在如此近的距离本来属于近场区,radiation对于这个区域的作用我不是太了解,不敢乱说。
(4)Rad_LargeAir:空气盒子与模型的长度相同(因为port无法设置到空气盒子内部),宽度在原有基础上上下左右各增加四分之一波长(3mm),在所有的面上设置成辐射边界。
同(3),由于金属盒子的存在,但大小不一样,导致频率再次变化
(5)CST:在CST中,设置Open(add space)边界条件仿真得到的结果。(本人对CST相对比较了解,用来作为验证。)
CST如果频率和网格设置正确,应该没什么问题,但0.2dB可以认为没什么差别了我觉得。 问题在于,SIW往往是个强谐振结构,你需要在端口处剖分足够多的网格保证端口模式计算正确,同时你需要在metallic via处以及微带渐变处加密网格以保证足够的精确度。同时,你需要设置足够的时间保证能量耗散。
结论:SIW不适合CST,谐振太强,建议采用HFSS离散扫频,wave port如果不好设置,你把SMA画上就可以了,这时候你空气盒子可以画很大。
回答的真好