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。
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。
计算完成后，在S参数结果里选择Sensitivity Tunning可手调滑轨，查看参数对结果的影响。这里offset是天线长度的变化，当offset为正时，谐振频率往低频移动，这说明调整方向是对的。通过参数的敏感度分析，可以快速地判断参数对结果影响的趋势，确定工程师优化参数的方向。
（内容、图片来源：CST仿真专家之路公众号，侵删）
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