CST MWS远场仿真数据与实际测试数据对比

虽然很早之前用过学过CST，但多半是一知半解，由于用的比较少，也就听之任之了。开始认认真真的学习CST是从今年的3月份开始，因为导师接了一个基站天线的项目。导师和同事都是使用HFSS的高手，他们给我的经验就是CST建立模型比较方面，但是仿真远场和阻抗肯定不如HFSS，建议我采用HFSS来仿真。
HFSS之前也用过，但其建模方式不如CST好，仿真时间比较长，漫长的等待早已让我失去了耐心(仅仅是个人使用的感受而已)。在网上查询了有关的CST的有关介绍之后，个人还是觉得借这个项目正好做下对比。
经过4个月终于把振子开发完毕，方向图和阻抗特性都满足指标要求。由于天线需要满足小型化的要求，牺牲了前后比的指标。


两个极化的驻波优化到1.35以下。
阻抗优化的过程中，在模型大修改之后，常常忘记自适应网格加密就开始优化，最后优化出来的参数虽然满足指标，但是再采用自适应网格进行验证就发现结果偏离。这点很重要，这是保证仿精确度的关键所在。
导师认为仿真的结果差不多可以，于是开始联系工厂加工制作。厂家看了模型之后，回复说很难保证精确度。由于项目经费有限，导师对CST仿真的结果也持着一种还需要验证的态度。最后讨论还是继续让那家工厂做，到时候回来再调试吧。由于个人没有用CST开发振子的经验，也就没多说什么，只是希望加工厂能做尽量做好点。不要让这个项目夭折了。
在漫长的等待中，一个月后，振子的组件终于加工回来了。认真检查下组件，发现参数值有点偏离。最要命的是有些固定件的材料都弄错了，介质常数差了老远。振子等都金属部件都有点变形，装上去发现整体结构变形，本来很对称的结构看上显得特别的不对称。
没办法，时间不等人，只能“死马当活马医”了，花了一个上午终于装好了样机。用网络分析仪测试看下回波，正极化最差-10dB左右，负极化最差在-8dB左右。看到这样的结果很是悲观，心里面是"七上八下"的。下午开始测试方向图，花了一个下午终于把方向图测试完毕。
认真的统计下方向图数据：
波束宽度：最小值为59.3度，最大值66.9度。
主极化前后比：最小值为19.66dB，最大值30.86dB。
交叉化前后比：最小值为20.78dB，最大值30.7dB。
轴向交叉极化：最小值为19.0dB，最大值为27dB。
正负60度交叉极化：最小值7dB,最大值为20dB。
最后把这些数据交给导师看，导师的意见是CST仿真结果还算可以。可以将模型重新打样，提高模型的精确度。
实际测试出来的结果与CST仿真出来的结果相比较，确实偏离很大，比如波束宽度的收敛性不够。两者的前后比还勉强相符合。而正负60度交叉极化就差的比较大。个人觉得原因有三方面：
首先，个人使用CST的时间不算太长，对其原理以及使用技巧可能未到位，从而造成CST仿真的结果可能偏好。
其次，加工回来的振子尺寸参数误差较大，装配过程中很难与CST中的模型一致；一些结构的材料介电常数很难保证和仿真的一致等。
最后，测试场地的影响，测试环境是开放的环境，无法抗外界干扰以及周围的环境干扰；测试环境是否满足远场的要求；发射喇叭的自身交叉极化是否良好等等因素。
这些因素导致实际测试出来的指标和CST仿真的指标就会有一段差距。
希望各位做天线的朋友们讨论交流下这方面的经验。

 

好贴啊 顶起来！我也刚学习CST，我也在做基站天线。

 

个人认为实物上的偏差是最关键的，以前设计DVB-H天线的时候，在meander line上加了一个L一个C方向图就有很明显的变化了。所以实物如果不能和仿真模型高度对应的话，那可以反过来试一试在仿真模型里尽量和现有实物吻合，看看仿真结果能不能更接近实测数据。

 

谢谢EDATOP，模拟实际的振子比较难，因为振子的实际偏差无法准确建模。而且由于振子为金属振子，装配好之后有些结构参数就不再好测试。这个只能通过后续加工来控制了，比如做成一体成形等等。看看后期加工回来的样机，到时候再测试对比下指标。

 

你导师是微波方面的吧，我们老师完全不懂的，也去接电磁项目，扔给我。真郁闷

 

好贴呵呵呵

 

是不是加工的参数比较苛刻导致加工误差太大？一般仿真结果，尤其是优化的仿真结果其参数对于加工试件往往不理想，可以适当规整化一下相关参数，在仿真一下修改模型，如果结果差不多，就可以加工了～～

 

楼主已经很厉害了！我还从来没做过工程上的实际天线呢 只会点仿真，但是仿真的时候心里面也总是觉得不靠谱，cst又很多地方不知道那么去设置到底对不对。实际天线是什么样的也不知道，cst建模的时候就按照自己想象的去模型去建，根本没有考虑工程实际（因为不知道工程实际应该是什么样的）。希望和楼主交个朋友，向楼主多学习学习啊！

 

顶，，初学者好好学习

申明：网友回复良莠不齐，仅供参考。如需专业解答，请学习易迪拓培训专家讲授的CST视频培训教程。