Здравствуйте, уважаемые специалисты, занимающиеся АФАР. В частности, с использованием принципа WAIM (Wide Angle Impedance Matching). Требуется ваша помощь. Обращаться в личку или на e-mail.

Сообщение отредактировал old_boy - Apr 7 2016, 19:29

Не могу удержаться :
Если ты специалист по АФАР отправь любое СМС на короткий номер.
Серьёзно, это надо написать человеку и спросить чем могу ему помочь?

Спасибо за содержательный ответ


По существу: создана HFSS модель ФАР 8х8, для диапазона 3-12 ГГц с двумя поляризациями (90 град.) с жесткими требованиями по сканированию. При моделировании с использованием Master/Slave результат более-менее приемлемый. При попытке перенести эту модель в диапазон 1-4 ГГц с соблюдением (как мне кажется) всех размеров и условий, ДН разваливается, даже при синфазном возбуждении. Вопрос - почему? Просчитать полную модель 8х8 не хватает вычислительных ресурсов.

Вот поэтому и появился сей пост.



Проект, к сожалению, выложить не могу. Если кого интересует, то ноги растут из "Progress In Electromagnetics Research", Vol. 124, p.55-70, 2012.

Сообщение отредактировал old_boy - Apr 8 2016, 17:01

Думаю недостаточно кратного переноса/пересчёта. Не так уж и прост пересчет при диэлектриках. Возможно что-то пропустили не учли. Начните с элементов, может что и поможет, прояснит.

Да, действительно, там есть элемент связи между соседними ячейками. В данном случае - это "interdigitated capacitor", который обеспечивает стабильность амплитудно-фазового распределения в полосе частот и позволяет обойти критический параметр для ФАР ( d<λ/2).

Специально даже создал параметрическую модель этого конденсатора, которую включил в Optimetrics. Там и толщина и проницаемость диэлектрика учтены. Соответственно, для новых частот д.б. оптимизирована и его геометрия (емкость).








Сообщение отредактировал old_boy - Apr 8 2016, 18:25

О! Я тоже вдохновлялся этой статьей. А поглощающая поверхность у вас работает? Фактически она задает характеристики решетки.
А как вы планируете запитывать эту антенну? Линзой?

Вот еще диссертация в коллекцию
Connected Array Antennas Analysis and Design

Спасибо, подойдет для коллекции. Вот еще один документ, где показана эволюция решеток этого типа.

Сейчас стоит задача оптимизировать параметры элемента связи S11, S12 для требуемого диапазона частот, имеется ввиду геометрия конденсатора, параметры диэлектрика. Поглощающая, а правильнее сказать - переизлучающая, поверхность в нашем случае WAIM (wide angle impedance matching), это металлизированный слой, который повторяет конфигурацию основного слоя (уменьшен приблизительно на 10%), и, по мнению авторов, обладает меньшими потерями по сравнению с традиционными dielectric sheet's. Вы это наверное имели ввиду. Что касается возбуждения, то предполагается переход CPW/CSP, плюс экспоненциальный или ступенчатый трансформатор. Сейчас в диапазоне 3-12 ГГц - VSWR меньше 3.5 относительно ре-нормированного сопротивления 110 Ом, есть запас сверху.



Сообщение отредактировал old_boy - Apr 11 2016, 18:52

Вы наверное меня не поняли. Я предлагаю исследовать эту штуку последовательно. Отдельно промоделировать решетку диполей в свободном пространстве. Там все должно работать. И затем отдельно промоделировать нижний слой. Вы должны понимать чего хотите от нижнего слоя.Я его настраивал как частотно-селективную поверхность. Т.е. он должен "убирать" отражение на частоте равным 2/4*lambda и не мешать отражению на 1/4 и 3/4 (не зря у них перекрытие примерно 3). Затем собрать все вместе. У меня выходило, что элемент связи влияет мало, но при углах наклона +/-45 полоса сильно зауживается.

Мне сейчас больше интересно что с этой антенной делать дальше. У вас будет индивидуальный приемо-передающий модуль на каждую ячейку или какая-то диаграммообразующая схема?

Хорошо, попробую использовать FSS для своей модели, наверняка появятся вопросы. Да, на каждую ячейку предполагается только передающий модуль с ДОС.

А вы говорите, уже пробовали моделировать решетку этого типа. Что было в качестве элемента связи, lumped или interdigiteted конденсатор, и связь влияет мало на что: на входной импеданс, или на развал ДН и появление дифракционных максимумов при сканировании? Если можно, поподробнее, и на какие частоты...

А с какой ДОС? У меня это главный вопрос сейчас


Прошло некоторое время, так что по памяти. У меня более простая структура - ортогональная решетка диполей над FSS.
Для понимания работы использовал сосредоточенный конденсатор. Но потом при переходе к реальной структуре выходило что связь должна быть намного меньше. При наклоне диаграммы до 45, как уже говорил, полоса становилось почти в 2 раза меньше. По теории вроде так и должно быть, но не понял как с этим грамотно бороться.

Увидел на картинке то, что вы используете ГУ Radiation - на скользящих углах и близких к ним будет ошибка в результатах. Сам всегда использую ГУ PML . Причем сходимость достигается зачастую значительно быстрее чем при использовании Radiation (но не всегда конечно). - Экономия машинных ресурсов!
Увидел так же что решётку свою вы в постпроцессоре выстраиваете (т.е. по сути используете множитель решётки) а это зачастую при неправильных настройках (например, когда оставляете Distance Between Cells - по умолчанию ) или когда само использование множителя решётки недопустимо - может приводить к неадекватным результатам - например к развалу ДН.
При таком подходе как у вас, ГУ Master/Slave вообще не нужны. Сверху и по бокам PML и всё ок. Ну или Radiation для начала.

Сколько на вашей машине оперативки? Сколько ОЗУ занимает решение одной ячейки?

"Просчитать полную модель 8х8 не хватает вычислительных ресурсов."
Могу посчитать вашу полную модель. Ресурсы машинные есть. Время нажать кнопку Analysis тоже.

Спасибо за предложение. К сожалению, в моем распоряжении самый, что ни есть - "бюджетный" компьютер. Intel® Core™ i7 2,8 ГГц и 8 Гб оперативки. Поэтому приходится тратить уйму времени и, как говорится, выпрыгивать из штанов, чтобы получить какой-то более-менее адекватный результат. Если не возражаете, то некоторые моменты общения предлагаю перевести в плоскость Personal Message...