CST仿真相位方向图和相位中心的几个问题
时间：10-02
整理：3721RD
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最近在研究用CST和HFSS仿真远场相位方向图，建了一个很简单的矩形微带贴片天线的模型来仿真，遇到几个问题请高手赐教
1. CST里面的相位中心（phase center）是怎么算出来的?我用的是CST2011，看了帮助文件，计算相位中心的时候有几个选项，其中一个是E-field component，有theta，phi和boresight三个选项，前两个是球坐标系里的两个参量，最后一个boresight是什么呀?帮助文件说是考虑了+z方向极化算出来的相位，这个东西不太明白，球坐标系有r，theta，phi三个分量，难道boresight跟r有关?帮助文件说远场的方向图是选择离原点固定距离的点画出来的，这个固定距离是多少?算相位中心另外还有几个选项是z的角度，平面（E面，H面，both），如果我想尽可能周全的考虑总的相位中心，我该怎么选?直接点开时，系统默认的是boresight，z角度30度，平面是both，怎么选才是总的?
2. 仿真相位中心时，选定z=30度，我把theta，phi，boresight和E面，H面，both全都组合仿了一遍，也就是仿真了9个结果，其中有两个结果的标准差（sigma）异常的大，其他结果仿出来的标准差都在零点几，那个两个结果在几千，一看图，发觉z轴两边的值相差180度左右，左边近似水平，右边近似水平，但是左右两边相差180度，这是怎么回事呀，难道是z轴附近theta向量的跳变引起的?如果是的话，这个跳变又是怎么回事?帮助文件只是说在检查相位中心的时候，提到过说改变origin，也就是远场的原点的时候，可能会跳变，需要变换坐标系来解决，这个问题我没研究过，但是我也就只是一次仿真，不存在改变origin的问题呀，怎么会有跳变的情况呢?
3.关于远场的原点（origin of farfield）有三个选项，一个是bound box的中心，一个是坐标原点，一个是free，free也就是可以自定义远场原点的位置，我想通过这个来验证仿真出来的相位中心是否正确，我想到的方法是改变远场原点，也就是把远场原点变成仿真出来相位中心来，再进行仿真，看看再次仿真出来的相位中心是什么，看看sigma是否会变得更小，但是我发现无论怎么改变远场原点，仿真显示出来的相位中心一点竟然变化都没有，显示的坐标跟之前显示的一模一样。而且sigma也没有变化，我把远场原点改得很大，很离谱，仿真出来的相位中心还是没变化，只是sigma变大了。不知道cst的幅度方向图和相位方向图是按什么原理绘制的，我理解的，应该是取远场中离远场原点等距离的点，也就是以远场原点为球心的球面上的点算得幅度，相位信息来绘制的，但是这个理解，跟仿真出来的东西，完全没法解释。我又先后试过平移模型位置，或者重新定义坐标轴位置，发现对于计算出的相位中心，均无影响。
4.不管是CST还是HFSS仿真相位方向图，总有一个theta相位和一个phi相位，如果是把实物做出来了进行实际测量，测远场某点的相位信息测出来是两个分量还是只有一个总量呀?我没做过，但是我觉得应该是只有一个量吧，那如果只有一个量，我用CST仿真如果仿真出来呢，我数学基础不太好，theta和phi两个分量的幅度，可以用矢量法则叠加，但是相位怎么叠加呀?相位是矢量么?我该如果用CST仿真出某个点唯一的相位值呀?
5.我想要做的是用CST仿真出xoz，yoz和xoy面的相位方向图，用每一个面的方向图来求解每一个面的相位中心，应该怎么做?是用一个面当中的theta和phi中的一个分量来求解，还是说能够仿真出一个总的相位，而用总的来求解呢?还请懂的人指点一二
1. CST里面的相位中心（phase center）是怎么算出来的?我用的是CST2011，看了帮助文件，计算相位中心的时候有几个选项，其中一个是E-field component，有theta，phi和boresight三个选项，前两个是球坐标系里的两个参量，最后一个boresight是什么呀?帮助文件说是考虑了+z方向极化算出来的相位，这个东西不太明白，球坐标系有r，theta，phi三个分量，难道boresight跟r有关?帮助文件说远场的方向图是选择离原点固定距离的点画出来的，这个固定距离是多少?算相位中心另外还有几个选项是z的角度，平面（E面，H面，both），如果我想尽可能周全的考虑总的相位中心，我该怎么选?直接点开时，系统默认的是boresight，z角度30度，平面是both，怎么选才是总的?
2. 仿真相位中心时，选定z=30度，我把theta，phi，boresight和E面，H面，both全都组合仿了一遍，也就是仿真了9个结果，其中有两个结果的标准差（sigma）异常的大，其他结果仿出来的标准差都在零点几，那个两个结果在几千，一看图，发觉z轴两边的值相差180度左右，左边近似水平，右边近似水平，但是左右两边相差180度，这是怎么回事呀，难道是z轴附近theta向量的跳变引起的?如果是的话，这个跳变又是怎么回事?帮助文件只是说在检查相位中心的时候，提到过说改变origin，也就是远场的原点的时候，可能会跳变，需要变换坐标系来解决，这个问题我没研究过，但是我也就只是一次仿真，不存在改变origin的问题呀，怎么会有跳变的情况呢?
3.关于远场的原点（origin of farfield）有三个选项，一个是bound box的中心，一个是坐标原点，一个是free，free也就是可以自定义远场原点的位置，我想通过这个来验证仿真出来的相位中心是否正确，我想到的方法是改变远场原点，也就是把远场原点变成仿真出来相位中心来，再进行仿真，看看再次仿真出来的相位中心是什么，看看sigma是否会变得更小，但是我发现无论怎么改变远场原点，仿真显示出来的相位中心一点竟然变化都没有，显示的坐标跟之前显示的一模一样。而且sigma也没有变化，我把远场原点改得很大，很离谱，仿真出来的相位中心还是没变化，只是sigma变大了。不知道cst的幅度方向图和相位方向图是按什么原理绘制的，我理解的，应该是取远场中离远场原点等距离的点，也就是以远场原点为球心的球面上的点算得幅度，相位信息来绘制的，但是这个理解，跟仿真出来的东西，完全没法解释。我又先后试过平移模型位置，或者重新定义坐标轴位置，发现对于计算出的相位中心，均无影响。
4.不管是CST还是HFSS仿真相位方向图，总有一个theta相位和一个phi相位，如果是把实物做出来了进行实际测量，测远场某点的相位信息测出来是两个分量还是只有一个总量呀?我没做过，但是我觉得应该是只有一个量吧，那如果只有一个量，我用CST仿真如果仿真出来呢，我数学基础不太好，theta和phi两个分量的幅度，可以用矢量法则叠加，但是相位怎么叠加呀?相位是矢量么?我该如果用CST仿真出某个点唯一的相位值呀?
5.我想要做的是用CST仿真出xoz，yoz和xoy面的相位方向图，用每一个面的方向图来求解每一个面的相位中心，应该怎么做?是用一个面当中的theta和phi中的一个分量来求解，还是说能够仿真出一个总的相位，而用总的来求解呢?还请懂的人指点一二
力所能及的讲一点吧，这几天正好也在纠结这个
1、boresight这个东西我也在疑惑，E-plance和H-plane还有borh，这三个选项分别对应了E-plane和H-plance的相位中心，就是按平面计算的，both好像是两个平面都计算，然后求个平均值，找个sigma最小的位置
2、这个问题我也发现了，当你选择的电场方向和平面平行，计算出来的sigma就会很大（好像是和平行于计算平面的场分量的大小成反比，这个要电磁计算达人来解释了。）
3、origin是设置远场计算中心，和这个关系大么?没用过这个
4、theta和phi是不是矢量合成呢?比如你拿一个理想线极化天线（交叉极化无穷大）作为接收天线，水平放置和垂直放置是不是会得到两个不同的方向图呢?不知道这两个方向图是不是就是theta和phi方向图
5、如果天线辐射为Z方向，那么只能在两个面上求相位中心，一个是XOZ平面一个是YOZ平面，XOY平面应该不能求，每个面又能求两个（算上boresight就是三个了。）相位中心。
这个讨论很有意义哦
我在DOC88找到这个文档，可惜没积分，下不下来，你看看，还是有参考价值的
CST phase centre 相位中心计算参考文档
http://www.doc88.com/p-185434096618.html
很有用的讨论
谢谢楼上
小编问题解决了吗?我想知道有关第四个的答案，科研的好郁闷纳