大家帮我看看我做的这个模型好吗，许多问题求助

先介绍一下做的东东：100GHz左右的槽环天线，共面波导馈电，基底是硅材料，上面覆盖一层金属铝作为天线材料，而槽环，则是在金属层上开的一个圆环缝隙。
下面是用HFSS画出来的模型：
1.整体看看偶画滴图，粉红色的厚厚的是硅基底，粉蓝色的是包围在外面的空气腔（设作辐射面）。金属铝覆盖在硅上，由于铝很薄，只是用面表示，没有厚度。铝上面开了一个环形的缝隙，沿着x轴方向伸出一条共面波导，作为天线的馈电线。

2.横截面图，硅厚540um，空气腔高1600um，由于铝没有厚度，从图上看不到

3.俯视图，共面波导长1300um.看得不是很清楚，下一张放大了看看

4.放大了看看共面波导末端的port，这个画法是参照了HFSS10 full book 中第五章的CPW bowtie antenna的port画法。port贴在信号线的末端，采用lump port，端口参考电阻设100欧姆

5.放大了看看槽环天线和共面波导相接处，内圆200um,槽环缝隙宽22um,共面波导的信号线宽16um,两边gap都是10um.

6.仿真画出的结果S11：

上面讲了一大堆关于模型的东东，不知道哪些该讲哪些不该，或者有哪些漏掉了，小妹心中十分惶恐。
但是，还请大家能耐着性子看看偶接下来问的几个问题，十分感激：
1.对模型的说明：需要模拟的实物其实是一个接收天线，从外界收集100GHz左右的电磁波照射。一开始，偶试图建立一个天线接收信号的模型，下面是3D图

这里的接地面用圆而不是上一个模型中的方形，由于都近似作无限大所以偶想没有什么区别
最上面的大圆是port，我试图用它模拟平行光照射在天线上，将其设为wave port。
仿真结果如下：

虽然能画出图来，偶始终觉得这个模型建的比较奇怪。
偶的问题是：
(1)大家觉得我这样子建模是否可行呢?
(2)waveport的校准线这么画能表示平行光照射吗?
(3)waveport的电阻在这里又有什么含义呢?
(4)大家觉得应该怎么样建模更好呢?
2.天线收集信号后，再通过共面波导馈到一个负载上。而偶的工作其实是要使天线能够和负载匹配起来，中间的共面波导起着阻抗变换的作用。出于对以上模型可行性的怀疑，我决定采用第二个模型，也就是最上面贴了六张图的发射天线模型，希望能计算出天线的阻抗。
负载阻抗大概是150欧姆。
偶现在的问题是：
(1)如何计算出天线通过一定长度的共面波导变换后在某一点处的阻抗?
(2)port是lump port,以前用的都是开在腔壁上的waveport，把它理解为与半无限长波导相连，那么对于这里的lump port,也是理解为与波导相连吗?它的参考电阻又有什么含义呢?
呼哧呼哧讲了一大堆，谢谢大家能强忍心中的不耐之情看完，还望大家能不吝赐教帮帮忙，上面的问题中要是有什么地方没表达清楚地劳烦赶紧告诉偶，偶马上改正，小女子这厢有礼了。
才发现图都不能显示，

因为我对CPW不是很了解，对你做的天线不是很懂，说下自己的看法。
1.模型应该没问题，
2.从S参数看，基本满足要求（-10dB以下），你的天线工作频率好高，不知道你从理论上有没进行大概计算，但作为收集100GHz左右的电磁波照射天线，你的工作频率好象和实际又有些差距（你的是97G左右，3％误差）
2.Waveport中阻抗，应该认为你的天线和所接的微带线阻抗，所以天线在主要问题之一是调节输入阻抗使之和你设定的阻抗匹配。也就是设计你的共面波导，使之匹配。具体如何计算肯定要参考有关这方面的资料。如果你的驻波比满足要求，就行了。不知道你这次仿真的VSWR如何?
3.waveport的校准线只是定义阻抗计算的路径，和你要求的光照方向应该没有关系。我们仿真天线好像都是考虑发射天线，不知道你是如何仿真接收天线的，能否告知一二?
  谢谢！

偶作为天线小菜鸟，也来说两句：
（1）感觉你的第二个模型比较可行，就六附图那个，天线收、发应该是互易，仿真分析我觉得应该一样，都应该是常规天线仿真分析方法吧。你的第一个感觉有点旋，waveport这样加没见过，我对hfss不是很熟，感觉端口这样加不合理吧
（2）至于阻抗问题，你是用100欧姆作参考电阻仿真得到的反射系数曲线，你可以看一下天线的输入阻抗曲线，结果里有阻抗曲线的。我觉得你可以改一下共面波导尺寸，然后仿真看你的阻抗曲线，这不就可以计算天线经过一定长度的共面波导的阻抗了嘛！  
    由于你做接收天线，接收之后负载为150欧姆，其实我觉得你设计天线的阻抗应为150欧姆，所以这时我觉得你可以把天线端口的参考阻抗设为150欧姆，然后看天线的反射系数，满足要求是不是就可以了。
（3）至于平行照射问题，我想应该从天线本身的方向性、增益、极化等问题来考虑吧，天线不光是阻抗重要，它的辐射特性同样很重要的。

谢谢楼上的楼上的dobby斑竹
偶发了几个贴，得到了发图资格，特把图重新贴上，这样大家可以看得清楚些
看了dobby的回答，发现自己还是没把问题讲明白呢，|||-_-
dobby的看法1.模型应该没问题
我想dobby指的是说共面波导馈电的模型没问题，偶用“模型1”指代它，而偶想问的其实是后来又贴的“模型　2”，就是偶为了模拟天线被微波源照射，而画的一个接收模型，偶把这个东东贴上来还是狠狠犹豫了一下，怎么想还是觉得不大对劲。
dobby的看法2:从S参数看，基本满足要求（-10dB以下），你的天线工作频率好高，不知道你从理论上有没进行大概计算，但作为收集100GHz左右的电磁波照射天线，你的工作频率好象和实际又有些差距（你的是97G左右，3％误差）
ms我把95G105G的都用100G指代了，汗！理论上用槽环天线的公式算过该尺寸天线的中心频率，但是该公式算出的是当缝隙无穷小的时候的频率，在91G,我参照一篇文章上的修正公式，算出来在98G，我于是就说100G左右，没考虑到准确性的问题嗨，见笑
dobby的看法3.waveport的校准线只是定义阻抗计算的路径，和你要求的光照方向应该没有关系。我们仿真天线好像都是考虑发射天线，不知道你是如何仿真接收天线的，能否告知一二?
呵呵，dobby看看我后来那个“模型2”，就知道我说的接收是什么意思了。一开始什么也不懂，边学边用，心想，既然要模拟平行光照射天线，就在顶上开个大port，让光照进来，算port上的反射系数。后面的仿真结果就是port的S11.我想，结果既然真的出来，而且在98G,还是能表明天线的特性的。但是，偶始终对这个模型持怀疑态度，比如，这里的port，它的参考电阻是什么意思呢，还有，要怎么样才能模拟出平行光入射呢?

谢谢楼上的xxgcatz,热心助人的xxgcatz已经是第二次向我伸出援手了，感激不尽
(1)偶也觉得后来那个比较玄，十分玄，呵呵
(2)阻抗问题：1.lump port 的阻抗100欧是不是可以表示该处接100欧的负载呢?还是表示该处接特征阻抗为100欧的馈电波导呢?第一次用lump port，只知道是用在structure内部，以前用的都是开在腔壁上的waveport，把它理解为与半无限长波导相连，那么对于这里的lump port,也是理解为与半无限长波导相连吗?      
            2.阻抗曲线表示的是在port处向天线方向看，看到的阻抗吗?以前还没用hfss算过天线输入阻抗，是不是就是result中的Z矩阵吖?
            3.我马上去试试xxgcatz的方法算算
(3)十分感谢之：）

indium你好，不好意思，没有把你上次说的问题理解清楚，我又花了点时间学习了下你的模型，再谈下自己的看
法，
1，我也试图去仿真了微带接收天线，就是在原有例子上（FULL_BOOK 5.3节）加入一个平面波源，作为外
来波，保存原有的那个waveport，作为参数的提取面。（这就象波导中设置了两个端口面），但结果一点也没
变化。于是思考个问题：在HFSS中，设置的port是一个能量耦合面，通常我们仿真一个天线，设置port是
为了在这点加入能量（波），来产生辐射效应。而当天线作为接收天线，收集到能量后，还是要从一个端
口出来，去接另外的负载，所以我们仿真的天线可以认为就是一个接收天线，那个端口面的能量是从外来
波产生电磁能量。
不知道你不能这样理解，请各位高手指正?
2.天线输入阻抗阻是在port处向天线方向看，可以看result中的Z矩阵
还想就你问题之外的问题请教个个问题：
Q:你那个天线是用来接收光波的?可见光的频率大概在10的15次方吧，那和你的频率好像有点不符合?

dobby斑竹实在太客气了
小妹在此先谢过：）
1.dobby的这个想法很有启发性，拿full book上的例子来验证外加波源的可行性。
我也去试了下，看到full book 5.3的例子是Probe Feed Patch Antenna,而不是微带天线,我想dobby指的会不会是5.4的Slot Patch Antenna，拿来以后，先照原例子做了一遍，结果通过，再把外来波源加上去，发现仿真出现error，说道"waveport2(也就是外加波源) mode 1 cut off in the sweep range "
下面两张图表示
1.微带馈电的Port

2.我加的外来波源

不知dobby用的是哪个例子?波源又是怎么加的?仿真的结果用的是哪个参数?可否指教指教小妹?
2.平行光源纯属口误，
确实是98G的微波天线，实在不好意思吖，dobby斑竹十分细心，再次感谢

因为对接收天线的仿真感兴趣，所以我接着又做了几个试验，把结果写上来，和再大家一起分析，讨论下：
首先所有的试验都是FULL_BOOK 5.3节（同轴底馈的微带天线，最为简单和典型的微带天线）为基础上做的。
1.第一个试验是5.3节的例子，仿真后结果和书上一样，我这里画了XY平面电场大小分布图

2．第二次试验我把5.3节的waveport端口去掉，加入一个平面波源（plane wave）电场为x方向，波矢铅垂于贴片(我设置的是无衰减的波源，这样和激励位置就没关系了)，如下:

仿真结束后，我同样画了XY平面的电场大小分布图：

3.结果分析：
从两个电场分布图看似乎我们能找到点结果，
（1）   这两个电场大小分布图可以说是很不一样，试验1是从同轴线底部馈入能量，所以得到的电场大小相比于试验2好像很小（颜色的深浅表示幅值大小），而试验二实际是一个波源直接打在天线上得到的能量，相对来说比较大。
（2）   第一个图可以说是很正确的一种电场分布分布，从图中可看出，天线主要工作在主模TM10(或01)下，电场在两条辐射边最大（这里是x=a/2和x=-a/2），沿着辐射边电场大小基本不变（因为还有高次模存在），而沿着非辐射边电场有大小起伏变化（如果只存在主模条件下，应该是正弦分布，但还是因为实际高次模式的存在，不是严格的正弦分布），下图是我得到的图（实际应在归一化长度0.5处有个反相）：

（3）   其次我想对试验2得到的图说明几点，这个图是在我没有把握的情况下做的，本意是和indium一样仿真一个接收天线，但不知道这样算不算接收天线，但让人欣慰的是居然也出现和试验1差不多的电场大小分布，电场在两条辐射边（暂且认为就是辐射边）最大，而沿着非辐射边的电场如下：

因为我在试验二中，并没有在同轴线底部设置端口（waveport），所以天线能量的获得，只能来源于设置的入射波源，而两个试验的相似性是不是说明了这样仿真一个接收天线的正确性呢?
呵呵，说了这么多不知各位是否有所了解?因为对软件内部实际波源是什么意思，怎么设置不了解，也许所提到的有很大错误，请高手指正！

大赞认真负责的dobby，学习之
先向dobby道歉，偶微波知识匮乏，不懂何为微带天线，以为是要用微带馈电的那种呢，所以说5.3的不是，望指教
小妹目前只是肤浅地使用hfss，只知道用画反射系数，电场分布没有使用过，看了dobby的验证例子，发现用场分布来判断模型的可行性更直观，回去也试试看
dobby得出的结论也帮助偶澄清了对接收天线模型的一些疑惑，“而两个试验的相似性是不是说明了这样仿真一个接收天线的正确性呢? ”
呵呵，偶滴两个模型的相似性似乎也在一定程度上支持了这一看法
十分十分感谢dobby，本来只是偶这小菜鸟胡思乱想出来的一个奇怪模型，dobby却这么认真仿真，认真贴图，认真讲解，真是很好很好滴斑竹吖，
偶的问题暂时也告一段落拉，有这么热心助人的朋友们相助，偶登时动力十足，尽管还是有很多不懂的东东，但一定要努力学习，哪天争取也能为别人解答问题嗨嗨

1.CPW的饋入應該沒有問題.
2. 但是第一次看到HFSS仿真天線還用接收的. 你所設定的發射源好像有問題.
    天線本來就是互易的,我還沒有看過有人做接收天線,只有做發射天線,因為發射跟接收天線場形等相關特性都相同.
    為什麼不把最外圍設為ABC,看場形就好了.
3.建議你把port的阻抗直接設為150ohm,直接tuning RL,不要設計50ohm的天線再加matching電路到150ohm負載.

个人意见：
感觉没必要仿真接收天线，简直是多此一举！
因为，只要天线不含有非线性材料（比如铁氧体介质等），那么它一定是互易的！（参考《天线工程手册》林昌禄）。
既然，是互易的，那分析发射天线就可以了，没必要在去仿接收天线了。
而且，仿真接收天线难免会发生这样的问题：工作频率在UHF以上的天线，都是远场耦合天线，也就是说，对接收天线来说，他的天线辐射特性等参数不会受到激励源的影响。
个人认为，在radiation boundary上开一个waveport，整个天线的辐射性能都受到影响。天线已经不再是天线了，这样的结果，谁敢保证他的正确性呢?

从天线接收能量的角度来讲，
接收天线的能量接收是按friis传输公式来计算的。
因此，只要知道收发天线增益、有效面积、效率、极化等这些常见的参数，不论是接收还是发送天线，都可以进行计算。

我要说的是，远场耦合天线。作为发射天线，不会因为接收天线的存在，而改变他的传输参数。
同样，作为接收天线，不会因为发射天线的存在，他的传输参数就会受到影响。
附录：
如果是工作在near-field region天线（13.56M RFID天线），恰恰相反，他就是改变天线的参数来实现信号的传输的。

其实大家都知道收发天线具有互易性，而且是完全互易，因此确实没有必要去仿所谓的接收天线。但LZ和dobby小编特地的验证了这个互易性的成立，精神可嘉！
dobby用平面波模拟照射，出来的图跟同轴馈电不完全相同我认为是正常的，因为天线本身发射时（同轴馈电情况），发射出去的波即在贴片上部空间的场并不是纯的平面波，也就是说发射的场跟模拟接收的平面波不完全相同，互易性验证自然有误差，不过这种验证方法我认为真是不错的，赞一个！

小编说她防真的是一个环形缝隙天线,但是 我现在怀疑 辐射的是不是只有那个缝隙,我怀疑那个缝隙内的圆形片片也可能会辐射的,LZ最好再看看方向图,应该LZ做那么平率高的,那缝隙内的贴片可能相对波长来说就很大了,很有可能有辐射.

不好意思，我没认真看后面的回贴。
对互易定理的验证很有意义！
但似乎应该从功率传输的角度来验证。

7楼dobby小编说"并没有在同轴线底部设置端口（waveport）",我有些不明白.不加端口加什么呢?
是不是加上更好些(在edit sourse处把scaling factor设为0)?毕竟功率是在那里输出.

我觉得要做接受天线仿真应该这样设置，比如双端口网络，对于scaling factor为0，系统默认为接收端口。

好多天没有好好看帖子，突然发现半年前的东西，居然又有人挖掘上来的，真是非常有意思。忍不住，也想再说上几句：
其实我做那个接收实验是只一时的好奇，所以和小编一起研究下，但半年过后还是不感肯定准确性，更多的是认为那是错误的.
qoomd朋友从功率传输的角度考虑，是很正确的，有于那时很多理论都不懂，所以只想借助软件去看到一些东西，让大家见笑了．
dingding 斑竹你好，其实我认为这些类似的天线都可以归结为缝隙辐射原理去解释，就像普通的贴片天线，其实就是等效成边缘缝隙辐射，不知道这样的理解是否正确?
楼上的wwwjjjsss和flyrock朋友，真是对于你们的问题，我那时不知道把＂scaling factor为0，系统默认为接收端口＂我那时不加端口，就怕一设置端口，能量就会从此加入，所以我后来只看了场，而不能看Ｓ参数．
希望和各位能共同学习，共同进步！

呵呵，没注意发帖时间，不过翻出来学习一下很值得。

这样的帖子看的有收获。我支持，也感悟。

好久没做天线相关的仿真了。看了大家这么热烈的讨论，真是受益匪浅

路过，了解下

真的很不错啊

受教了从前辈们的足迹中寻获知识.