CST毫米波雷达仿真方案（二）：天线阵子设计

来源：CST仿真专家之路更新时间：2024-09-03 阅读：

作者 | Zhou Ming

本期我们将详细介绍CST毫米波雷达天线仿真中的天线阵子设计。

CST毫米波雷达仿真（一）中介绍过CST专用的天线库Antenna Magus，工程师只需要输入天线的规格要求，软件将自动帮您生成3D模型。这里省略掉Antenna Magus的设置过程，下图是Antenna Magus生成的天线模型，已经导入CST进行下一步仿真。

仿真计算

对于这种尺度的模型，既可以选择CST的时域（T-solver）求解器，也可以选择频域（F-solver）求解器，都能得到非常精确的结果。

经常会听到小伙伴说，CST的时域算法精度不够，结果和频域对不上，真是这样吗？下面是我用CST的T和F求解器仿真的S参数对比，可以看出两个算法的一致性非常好。

这里教大家一些小技巧，当我们做天线仿真时，一定要用不同的求解器做对比，如果不同算法都能拿到相同的结果，这才能说明仿真结果是准确的。以下几个设置要点，是天线仿真时要特别注意的。

首先，boundary的设置，reflection level的值要设置1e-6或者更小，边界尺寸适度加大。

其次，F和T求解器做对比时，其中材料Fit as in Time Domain要勾选上，求解器的精度设置1e-6甚至更高，勾选网格自适应加密。

第三，时域T求解器的boundary设置与F相同，重点是网格设置。在天线阵子周围画一个空气盒子，用来设置local mesh。如果仿真结果和F不一致，就需要对local mesh做进一步的加密，直到两个求解器拿到完全相同的结果。

最后，时域求解器要勾选Hardware acceleration选项，可以极大地提升时域仿真效率。

设计优化

从前面的S参数结果可以看出，天线的谐振点并不在77G，这就需要天线设计工程师对天线的结构尺寸进行调整。

通常情况下，天线需要调整的参数非常多，如果每次调整都重新仿真S参数，那样效率会非常低。为了更高效地完成天线优化设计，工程师可以利用CST自带的优化器对参数进行自动调优。此外，还可以使用另外一个非常好用的功能：敏感度分析sensitivity analysis，详细设置可参考FAQ088：如何使用敏感度分析 sensitivity analysis --- 天线F-ROM求解器。

这里在天线的长度方向上，设置一个参数offset，在求解器Sensitivity Analysis里勾选offset，然后进行计算。