对拓vivaldi天线仿真学习中的问题: 07_09_10_balanced vivaldi_01.zip

对用于2000年各种软件仿真测评(The 2000 CAD Benchmark Unveiled)的那个vivaldi天线进行了建模和重复，遇到了以下问题，希望能够和大家讨论一下：
1.对于分开的两条曲线，能否直接一次性的连接起来？我是通过两次连接实现的，因为在连接已画曲线的两个端点时系统认为是用直线连接而不是沿我画的曲线的路径。
2.对于该带线端口的建模，注意到文献（就是benchmark那篇文章）中是将端口向外延伸了一段，不知道是不是为了满足homogenous 3 meshes的缘故，但我觉得即使不延伸其实纵向其实已经满足了。
3.按照文献中给定的参数，用传输线特性阻抗计算软件对端口的Z0进行计算的结果是41.357欧姆，与文献中CST计算的41.88欧姆接近。
我用CST分别两次计算了一下端口
（1） 将上下金属地包含在端口内，结果为31欧姆左右，观察端口电场分布，发现strip上下不对称
（2） 将上下金属地排除在端口外，即端口只包含介质和中间的strip的时候，结果为42.3894欧姆，电场分布基本合理，但弹出warning:
The degeneration of TEM modes at the homogeneous port 1 could lead to undetermined modepatterns. It might be suitable to define a multipin port instead.

请大家评论一下上面的问题，谢谢！

[ 本帖最后由 DrunkBear 于 2007-9-10 11:42 AM 编辑 ]

1.好像不可以
2.如果不拉伸，结果不对，看端口模式就知道了
3.根据你的警告和结果，可能就是你的端口没拉伸的问题，上下金属地应该包含在端口内，如果可能把你的端口定义图发上来看看，我的结果也不准确，不过比你的好39.88Ohms

谢谢回复！
下面按文献的做法和板主的建议将端口大小延伸了一段，但未进行adaptive mesh，粗粗看了一下结果如下：Z0=42.2375Ohm，场线分布合理， TEM模，S11基本与文献吻合

warning如下：

1.Some higher propagating modes at port 1 are not considered in time domain
calculation. This possibly leads to an inaccurate energy balance. Consider to
reduce the port size or decrease the upper frequency limit.

2.Maximum number of pulse widths simulated, solver stopped.
Please note that the steady state energy criterion has not been reached.

如第一个warning所说，确实在能量正常衰减的后期出现了反常的增长，导致energy balance不稳定，从而也理所当然地出现第二个warning。
现把结果和model附上，麻烦网友帮忙看一下，估计端口还需要再改一下，但我对warning的建议比较茫然，既然端口未考虑高次模，实际我也不关心，为什么要减小端口呢？另外为什么一定要延伸出一部分再画端口还是不清楚，望高手们分析一下。
谢谢！

我觉得你的端口是有问题的， 不连续造成高次模的出现，建议把拉伸端口的两边都用金属填起来，我把模型做了修改，没有计算，还有接地用无厚度的金属片就行了，这个我没改，LZ自己试下啊，我的电脑在算滤波器，跑起来太吃力。

感谢查看和回复
没太理解你说的“不连续”的意思，如果按端口尺寸大小向外拉伸了一段造成两边由空气到介质确实是不连续的话，像你改动的那种，端口两边由金属到介质的突变还是不连续啊。
文献当中好像是把拉伸出来的两个侧边用金属盖了一层皮，应该和你的改动差不多，但这样可行的原因。。。还是没理解。是不是相当于用一段封闭的波导来馈，但实际上又不是标准的金属波导
另外，提到了GND的厚度，这个一般是怎么设的？关系大么？后来再注意到文献中用的是17um。

[ 本帖最后由 DrunkBear 于 2007-9-11 10:25 AM 编辑 ]

可能就是用类似于波导端口的方式馈电，GND厚度我采用的0厚度，结果没太多影响，按照你的模型那样拉伸端口我看和不拉伸的效果一样，只要开始时把整个面选上就是和你的一样了，具体的我得问问我的朋友，这个我就做了点，他做得比较多。

楼主可不可以把文献资料发上来看一下

这样的交流气氛，是我们一直倡导的，斑斑是认真负责的好版主，希望广大会员多象斑斑学习哈～，加入到我们的交流团队里来，大家一起进步，同时我也会尽量为大家提供更好的硬件环境～～

测评文章见附件，好像这里之前也有人发过了。
下面是在和liuchaobaby讨论后改进过的模型，进行了自适应网格加密2次，能量衰减标准-40dB，mesh数目从660000---->1155420（deltaS=0.03），详见附件的模型和结果。
和大家讨论一下：
1.大家觉得方向图结果可信度如何？觉得定向性和波束宽度比预想的要弱很多，directivity在3－4dB左右，垂直平面的波束宽度也很宽。
2.根据vivaldi天线原理，闪耀张角宽度为下限截止频率对应波长的一半。对于此例，闪耀张角宽度为15mm，算出的下限截止频率为10GHz(夸张啊。。。)。但仿真结果大概在2.8GHz左右。我哪里没算对呢？
欢迎评论和讨论，谢谢！

[ 本帖最后由 DrunkBear 于 2007-9-12 09:42 AM 编辑 ]

LZ对Vivaldi研究可真透彻阿  学习学习

剛開始接觸CST,對於Vivaldi antenna port/boundary condiction設置有問題, 懇請指點迷津.感激不盡!
附件是我的檔案: Vivaldi atenna_0924

email:bell@apol-mp.com.tw
mfhsu 20060929

對不起!漏掉附檔了.

mfhsu

你的文档是不是压错了

真是弄錯了!重新附上vivaldi antenna_0929.mod檔.

各位都好强呀，学到了不少

：cacakiki16de怎么文献下不下来。讨论主题不错

最近也在研究这个，对于两边填充的金属体也是不怎么理解····可惜模型和文章都下不下来了。。。

两边金属体只是为了设置端口需要吧，因为端口是个波导口，所以要两边。。。

想请教一下各位，vivaldi天线的指数曲线方程中的指数系数和频率是什么样一个关系呢？有没有好的原理讲解的资料或教材推荐？谢谢！

btw,前面的附件下载的时候提示说“抱歉，该附件无法读取”，到http://imw.mwhrf.com/SupeSite/html/75/t-7275.html去下载页遇到同样的问题。