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The calculation seems to be unstable!

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
仿真了一个强谐振的天线,结果报错 ,无法继续仿真



按照提示需要修改稳定因子的值或者修改PBA填充限制,但是一个非常令人担心的问题是如果修改了稳定因子求出来的结果是否可靠?不知道有没有遇到这个问题的?
再就是如果是PBA填充限制的问题,我把原来的材料PEC改成铜后能否避免?明天试试
最近仿真还经常出现下面的提示



我记得以前有个讲staircase的帖子,里面的原因是因为网格设置错误,导致网格过于稀疏造成的,但是我这个网格设置可以保证没错误。应该是最小网格中包含多种介质造成的,不知道这种Warning的误差有多少?大家碰到这种问题怎么处理的?

第一个问题,给waveguide port加metal shielding试试看。从以前论坛里的反馈来看,加metal shielding可以避免unstable。
第二个问题,取决于被填充的地方是否是“关键区域”。原则上讲,只要这种填充没有造成金属短路那就应该不是大问题,毕竟被填充的都是非常小的细节部位。

弱弱的问一句,怎么加金属罩?Port设置里面没有加Metal shielding这一项啊能否给个示意图,3Q

Solve -> Transient Solver -> Specials... -> Waveguide


hefang小编你能不让我这么崇拜你吗?

弱弱问下。这个metal shielding 的定义是什么呢?怎么个罩法。

哈哈,不要崇拜我,唯手熟而。CST MWS 2011在waveguide port porperties和transient solver parameter - special - waveguide这两个地方都可以给波导端口加electric shielding。
按照帮助文件的解释,加shielding是把波导端口的边界视做理想导体(PEC),可以进一步减小端口反射。这个参数只建议在仿真unstable的时候使用。

为啥你的help跟我的help解释不一样,我用的是CST2008,这个不太应该吧。下面是我的help文档的说明:



1.我英语不是很好,你能否给解释一下“This option causes higher reflections at ports.Therefore it should only be used if a calculation has become unstable ”?
2.至于你说的“加shielding是把波导端口的边界视做理想导体(PEC)‘,我不太清楚,我的help中的意思应该是围绕端口加一个金属罩(没说把边界视作PEC),但是我不太理解到底是什么样的金属罩。一般波端口应理解成无限长相同口径的传输线,那这个金属罩怎么加?
本来上午想提第一个问题的,因为我仿的是一个强谐振结构,主要看S参数而help中的解释让我很纠结。下面是我对比的两个结果一个是原来没加shielding的(通过根据提示减小PBA fill limit勉强跑下去的)Energy based mesh refinement,另一个是今天加shielding Energy based mesh refinement的结果,



由图可见加shielding确实高了点,但是 这个结论不可靠。因为没加shielding 优化只跑了Pass4,Pass5 继续弹出开始的错误,这是delta S曲线



而加shielding后进行了Pass6,最后满足了delta S<0.02



加shielding的S曲线


  
1.通过比较发现加shielding的第一条曲线比较扯淡,其余的都很好,看来加shielding后进行mesh refinement是很有必要的。
2.没加shielding和加shielding差别主要在谐振频率S的最小值,而两种仿真都呈现从Pass4开始比前一次Pass的S最小值大,因而如果没加shielding跑完所有的Pass的话可能谐振频率处的S会跟没加shielding一样,这个就只有天知道了。
3.没加shielding时delta S曲线是非常好的单调递减的,但是加shielding时delta S曲线变化很复杂,delta S(3-2)<<delta S(2-1),但是delta.....还是看图吧

这是局部放大的加shielding的delta S



鉴于delta S的变化,我个人感觉没加shielding 算出的更可信些
不知道把意思表达清楚了没有?(加shielding应该会导致反射系数变大!)

不好意思,第一个图忘了加注释了,绿色的S11表示原来没加shielding的仿真结果,而debug是今天加shielding的仿真结果

Help是一样的,眼误……
CST MWS 2011的帮助文件是这样写的:Electric shielding for all ports: A perfectly shielding (PEC) frame surrounding each waveguide port region will be added. This option causes higher reflections at ports. Therefore, it should only be used if a calculation has become unstable.(CST MWS 2011帮助文件《Special Solver Parameters - Waveguide》)
至于可信不可信,我个人从你的结果看不出你的结论。S11曲线近似完全重合,谐振频率几乎一样,我不会用“可信不可信”这样的词语来描述,我只能说这两者几乎没有区别。 如果没加shielding的结果是可信的,那么加了shielding的结果当然也是可信的;如果加了shielding的结果不可信,没加shielding的又怎么可能可信呢?再重复一遍,两条几乎重合的S11曲线,一条是可信的一条是不可信的,这是可能的吗?
个人认为这个shielding的作用就是让仿真不出现unstable。对于一个已经出现unstable的模型,加了shielding之后仿真不再unstable,这个shielding的作用就实现了。如果会造成结果“不可信”的情况出现,那么CST开发这个功能的意义是什么呢?
“看来加shielding后进行mesh refinement是很有必要的”,这应该不是shielding的问题,而应该是初始网格划分得太粗糙。如果初始网格密度相对高一些的话还会出现这么“不一样”的S11曲线吗?可以试试看。另外,如果手动调整网格可以看到类似Pass 1到Pass 2的变化,应该仔细检查网格分布,看看是哪里的细节导致了如此大的变化。
从测量的角度看,Pass 1的曲线应该做“抛弃”处理,因为这个才是“不可信”的。
关于Delta S,我不清楚CST使用的具体算法,不过从帮助文件来看它并没有写明Delta S一定是单调递减的。

总的趋势是一样的,曲线基本上完全重合,只不过谐振频点的S差距相对大些,不知道这个差距是否重要?

你是说幅值的差异吗?我目测红线的谐振点幅值是-24 dB,绿线的谐振点幅值是-32 dB,那么它们的差异是:
0.063095734 - 0.025118864 = 0.03797687 (sqrt(W)) = -28.41 (dB)
这只是谐振点的差异,不到输入功率的4%,-28 dB我看够小的了。其它点我看线性差异基本为零吧。

给力

功率差应为
0.063095734^2-0.025118864^2=0.003350114=0.3350114%
不到输入功率的0.4%,应该够小了,哈哈

好帖啊 。

hefang威武

学习了,两位大神

那我也学习了。

加了electric shielding 仍然在第二遍用adaptive mesh的时候unstable。什么原因。

必要时就不要Adaptive mesh refinement了吧

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