在 CST 工作室進(jìn)行微帶線或帶狀線仿真時(shí),設(shè)置的波導(dǎo)端口的大小會(huì)影響端口模式和端口阻抗。因此為開放結(jié)構(gòu)定義波導(dǎo)端口時(shí),我們首先要通過 CST 自帶的宏命令計(jì)算出波導(dǎo)端口的擴(kuò)展系數(shù) k,再基于擴(kuò)展系數(shù)定義波導(dǎo)端口,通過這種方式可以確保端口阻抗誤差小于 1%。
以下圖所示微帶線為例,微帶線寬度為 1.8mm,厚度為 0.1mm;介質(zhì)板厚度為 1mm,介電常數(shù)為 4.3。已知微帶線的相關(guān)參數(shù)后,再通過宏命令即可計(jì)算出端口的擴(kuò)展系數(shù)。
如下圖所示,點(diǎn)擊 Home 選項(xiàng)卡下的 Macros 圖標(biāo),在下拉菜單中依次選擇 Solver > Ports > Calculate port extension coefficient ,彈出對(duì)話框。
如下圖所示,在 Calculate port extension coefficient 對(duì)話框中,在 Type 一欄選擇 Microstrip;在Dimensions 區(qū)域中,W 一欄輸入微帶線的寬度 1.8mm,在 h 一欄輸入介質(zhì)板的厚度 1mm;在 Er 一欄輸入微帶線的介電常數(shù) 4.3。點(diǎn)擊 Calculate 按鈕后,在 Extension Coefficient 區(qū)域會(huì)顯示計(jì)算得到的擴(kuò)展系數(shù)為 7.03,結(jié)合對(duì)話框中的波導(dǎo)端口設(shè)置示意圖,用戶便可以設(shè)置合適的波導(dǎo)端口進(jìn)行仿真。k 的取值范圍一般在 5-10 之間,它取決于微帶線寬度與介質(zhì)板厚度之比、相對(duì)介電常數(shù)以及最大仿真頻率。
在 Modeling 選項(xiàng)卡下點(diǎn)擊 Picks 的下拉菜單,選擇 Pick Face(或者按快捷鍵 F),雙擊選中微帶線的截面,如下圖所示。
在 Simulation 選項(xiàng)卡下,點(diǎn)擊 Waveguide Port 圖標(biāo),彈出波導(dǎo)端口對(duì)話框,在 Xmin、Xmax、Ymax 方向上輸入端口擴(kuò)展系數(shù)??乘以介質(zhì)板的厚度 h;在 Y 軸負(fù)方向上(Ymin)僅向下延伸到參考地平面,然后點(diǎn)擊 OK 按鈕完成。
設(shè)置好的波導(dǎo)端口如下所示:
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