HFSS天線設計時輻射邊界和空氣盒的大小問題
問:
提一個關于Radiation Boundary的問題。如題,按天線設計時,只要將模型邊界條件設置成Radiation Boundary,就相當于不受邊界的約束,波可以輻射到無限遠空間,換句話說求解的空間大小已經不會對求解結果產生影響。但是我在做微帶模型時對空氣層的大小設置不同值后發(fā)現結果不同?請問為什么?
答:
關于這個,可以參考金建銘的電磁場的有限元方法一書和李明洋的《HFSS電磁仿真設計應用詳解》一書,電磁場的有限元方法中對于計算區(qū)域的截斷的處理都不是非常的理想,輻射邊界也是近似,至于輻射邊界與計算目標的距離說法更是不一,Ansoft經驗結果是建議距離大于1/4個自由空間波長。當然,電磁波的入射角度也有較大的影響,吸收邊界對大角度入射的情況,吸收效果不佳。1/4波長是針對高增益天線;對低增益,由于大角度大電場強度入射的影響比較顯著,需要擴大到1/2波長,從而減小入射角。
另外,HFSS中還有理想匹配層邊界條件(PML)也可以用于在天線設計時設置開放的自由空間,且PML邊界條件準確性比輻射邊界條件更好。在使用輻射邊界條件不理想時,也可以考慮換用PML邊界。
問:
HFSS求解和空氣盒設置問題,仿真設計一個超寬帶天線,頻率為3.1GHz~11GHz,我設置的求解頻率為
11GHz,用快速掃頻(fast sweep)?諝夂懈叨葘⒔1/2波長,不知道這樣的設置對不對?是不是空氣盒的高度高點更好?還有這求解頻率11GHz有沒錯?
答:
求解頻率設置為11GHz沒有什么問題,不知道空氣盒高度將近1/2波長是按那個頻率計算的,一般應選取最低頻率,也就是3.1GHz的四分之一波長。
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