CST仿真，如何计算有匹配的多天线效率

先上图：

Pstimulated 是激励功率，就是CST中的端口，默认是0.5W RMS，峰值是1W。

Preflected是反射功率，只跟S11反射系数有关。

总效率=Tot. Efficiency=Power accepted/Power stimulated=(1-Preflected)/0.5。

Pradiated是辐射功率，天线真正辐射出去的，也就是边界吸收到的功率。要想得到这个值需要远场监视器。

辐射效率= Rad. Efficiency=Power radiated/Power accepted

今天我们解释一下场路结合之后，也就是考虑匹配电路之后，怎么理解结果中出现的更多效率值：

以两个macro自带展示天线为例：

情况1：两边都匹配电路，port1是激励，port2是负载

因为要看具有匹配电路的天线效率，所以需要AC Task。很多同学不知道CST哪里改激励功率，其实就是这里AC Task来改，不需要在三维里面设置，因为三维那边用0.5W归一化，然后电路里研究不同的激励功率，好处就是三维那边只跑一次就可以。

并且需要combine result：

运行AC Task 之后，回到三维：

这时Efficiencies和Power就多了AC1后缀的结果了，这些有[AC1]的就是加上匹配电路之后的结果。功率结果里面多了一些DS后缀，DS是指Design Studio，也是电路这边独有的结果。

这里可以做一系列验证：

辐射功率：Rad. Efficiency[AC1]=0.99294048=0.0721301/0.072642924=Power Radiated/Power Accepted

系统辐射功率：System Rad.Efficiency [AC1]=0.91849867=0.0721301/0.078530435= Power Radiated/Power Accepted (DS)

系统总功率：System Tot.Efficiency [AC1]=0.1442602=0.0721301/0.5= Power Radiated/Power Stimulated (DS)

可见这些效率值都是用辐射功率为分子，就是除以谁的问题，而且三个的效率值大小是递减的。其中辐射功率是纯三维天线的属性，系统总功率是三维加上匹配电路的总属性，这两个都好理解，那么什么是系统辐射功率？等效的问法就是，什么是Power Accepted (DS)？

情况2：两边匹配电路，端口1激励，端口2是零激励

这种情况，Power Accepted 和Power Accepted (DS) 红绿两条线就基本重合了。

可见辐射功率和系统总功率都不变，而系统辐射功率大幅度提高，这是为什么呢？是因为S21的关系。

情况1的电路接受功率是：

而情况2的电路接受功率是：

所以即使端口2信号为零，其激励内阻和负载时的阻抗都相同（都是block dependent），但作为多天线辐射系统的一部分，二者是有显著差别的，端口2零激励，有吸收功率的效果，所以天线系统的接受功率小了，系统辐射功率就提高了。要根据实际工作状态来决定用哪个设置，比如端口1激励的时候，端口2是接收状态，还是负载接地，得到的就是不同的系统辐射效率。

总结：

天线本身的辐射功率：Rad. Efficiency [AC]= Power Radiated / Power Accepted

多天线耦合的系统辐射功率：System Rad. Efficiency [AC] = Power Radiated / Power Accepted [DS]

多天线系统的系统总功率：System Tot. Efficiency [AC] = Power Radiated / Power Stimulated [DS] 

1. 这里我们只用个小电容移动了工作频率，随便"匹配"的电路，只是为了演示不同的效率计算。

2. 验证效率和功率时，频率点要选在监视器频点上，其他频值都是估值，不够准。

3. 偶尔会见到效率大于一的频点，可通过功率结果图验证辐射效率，通常都是计算误差，建议增加精度和收敛，加密网格，用更实际的材料模型，加大背景距离等。

4. Power Accepted (DS) 是受端口2的影响的，取决于是负载还是激励端口，负载不等于等负载的零信号激励端口。因为端口是可以吸收b2能量的，也就是有S21和没有S21的区别。

5. 用功率相除验证效率时，用小数点后6-7位，才能都对准。

6. 旧版本CST中，可见另一个总效率Tot. Efficiency [AC]，等同于系统总效率。