FEKO参量的定义

CADFEKO参量的定义

下面主要介绍设计模型时需要添加的变量与设置方法，以一个矩形微带天线为例，介绍其模型设计过程，单位定义为mm。

1、几何参量、电参量的定义

在CADFEKO中左侧的树型浏览器中双击“Variables”节点，依次定义如下变量：

最小工作频率：fmin=2.7e9

最大工作频率：fmax=3.3e9

工作频率：freq=3e9

工作波长：lam=c0/freq/0.001

相对介电常数：epsr=2.2

天线贴片宽边长度：lenY=46.648

天线贴片窄边长度：lenX=31.1807

介质基板宽边长度：sub_LenY=80

介质基板窄边长度：sub_LenX=50

介质基板厚度：sub_H=2.87

馈电偏移位置：offsetX=8.9

贴片边沿网格剖分规则：mesh_shell=1.5

2、定义材料

在CADFEKO 中左侧的树型浏览器中选中“Media”节点，点击鼠标右键，选择“Dielectric”。

 

图1

在弹出的“Dielectric medium properties”对话框中，定义相对介电常数（Relative permittivity）和介质正切损耗（Dielectric loss tangent），Label定义为“substrate”，具体设置如图1。

3、模型建立

天线模型：点击菜单“Construct”，选择“Rectangle”，弹出“Create Rectangle”对话框，如图2

 

图2

Definition methods: Base centre, width, depth

Base centre (C)： U:0.0, V:0.0, N:0.0

Width (W): lenX

Depth (D): lenY

Label: patch

点击 “Add”

Width(W): lenX*0.9

Depth(D): lenY*0.95

Label: patch2

点击“Create”。

在菜单“Construct”中，选择“Cuboid”，弹出“Create cuboid”对话框，如图3

 

图3

Definition methods:Base centre, width,depth，height；

Base centre (C)：U:0.0, V:0.0, N:-sub_H；

Width(W):sub_LenX；

Depth(D):sub_LenY

Height (H):sub_H

Label:substrate

点击“Create”按钮。

在菜单“Construct”中，选择“Line”，弹出“Create Line”对话框，如图4

 

图4

Start Point: U:-offsetX, V:0.0, N:-sub_H

End point: U: -offsetX, V:0.0, N: 0.0

Label:feed_Pin

点击“Create”按钮。

模型材料设置：在左侧树型栏的“Geometry”中，选中patch，在详细树型栏中，展开其“faces”，选择“Face1”，点击鼠标右键选择“Properties”，在弹出的“Face properties”对话框中，设置Medium为“Perfect electric conductor”，点击“OK”；相似，设置patch2；如图5

 

图5

在左侧树型栏的“Geometry”中，选中substrate，在详细树型栏中，展开其“Regions”，选择“Region”，点击鼠标右键选择“Properties”，在弹出的“Region properties”对话框中，设置Medium为“substrate”，点击“OK”；如图6

 

图6

在三维视图中，选择介质体的底部平面，点击鼠标右键，选择“Properties”，在弹出的“Face properties”对话框中，设置Medium为“Perfect electric conductor”，点击“OK”；如图7

 

图7

4、天线端口设置

在左侧树型栏的“Model->Geometry”中选择“feedPin”，在其“details”树浏览器中展开“Wires”节点，选择“Wire1”，点击鼠标右键选择“Create port->Wire port”，在弹出的对话框“Create wire port”中，把“Location on wire”设置为“Start”，Label： Port1，点击“Create”。

在树型浏览器中，进入“Model->Geometry”，选择所有的模型，点击鼠标右键，选择“Apply->Union”，把新生成的模型更名为“microstrip”。

5、电参数与求解设置

在左侧树型浏览器中，由“Construct”切换到“Configuration”：

1）工作频率设置：展开“Global”，双击“Frequency”，弹出“Solution frequency”对话框：

选择：Single frequency;

Frequency (Hz):freq

点击OK

2）激励设置：在“Global”中，选中“Sources”点击鼠标右键选择“Voltage Source”，弹出“Add voltage source”对话框，采用默认设置，点击“Create”。如图9

 

图9

3）辐射远场设置：在“Configuration specific”中，选中“Requests”点击鼠标右键选择“Far fields”，弹出“Request far fields”对话框，如图10

 

图10

点击“3D pattern”，修正步长“Increment”中Theta 的值为2，Label： ff3D，点击Add；点击“Vertical cut(UN plane)”按钮，修正步长“Increment”中Theta 的值为1，label：ffXOZ，点击“Create”。如图11

 

图11