Добрый день, уважаемые. Обращаюсь к вам за помощью, так как сам зашёл в тупик.
Цель: получить антенну с круговой поляризацией, средняя частота 2,45 ГГц, полоса пропускания 20 МГц и выше (на уровне -10 Дб ), усиление 4+ dBi
Проблема: не могу получить характеристику S11 ниже - 10 Дб
В CST смоделировал антенну и получил следующие характеристики:

Толщина диэлектрика 1,524 мм
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Если правильно понимаю, должно быть 2 провала, здесь только 1 (совмещение?)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Поле крутиться, поляризация круговая
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Axial Ratio на частоте 2,45 ГГц -0,7595 дБ
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Put a quarter-wave transformer in front of the antenna.

А согласующий четвертьволновой транс рассчитан верно ли, под материал и толщину антенны? Тот же вопрос к самому полотну антенны. Потом, как всякий патч, антенна должна светить перпендикулярно своей плоскости, под 90 градусов на приличный КУ рассчитывать не приходится, хотя диаграмма будет круговая.

А почему у вас вырезы под столь малым углом? Если поставите под 45 и поиграете с глубиной выреза моды должны раздвинуться. И смотрите на смита/ входной импеданс, а также реф. плоскость приблизьте поближе к патчу, то бы влияние линии убрать на импеданс.

День добрый, спасибо за ответы. Только начинаю моделировать, много тонкостей ещё не знаю, а что то могу и вообще спутать(

Транс четвертьволновой, если всё правильно сделал

Угол перебирал, смотрел, под данным углом получилось лучше значение для axial ratio,начинал с 45 градусов но поляризация страдала (почему не знаю) пробовал менять и ширину и глубину вырезов (либо поляризация сильно портиться, либо с частот ухожу и приходиться менять размер и так по кругу )
При не круговой поляризации S11 проседал до примерно -11 дБ

Через Reference Impedance имею 50 Ом реальных. Мнимой части нету

Покрутил уже всё что мог, но к сожалению не достиг результата, нахлёст полосы питания уменьшил (по идее там одна высота должна быть но прорисовывается так)

в заданной полосе получается реализовать нужный КЭ?
если да, то может стоит экспортировать S параметры в АДС/АВР/Дезайнера и там попробовать сделать согласующую цепочку?

А как вы этот импеданс смотрите?
В меню Results - S-Parameter Calculation - Calculate Z and Y Matrices. Потом на графике посмотрите вещественную и мнимую части Z11.

в заданной полосе получается реализовать нужный КЭ?

да, задача: круговая поляризация, центральная частота 2,45 ГГЦ, полоса пропускания 20МГЦ+, КУ желательно 4+
поляризация есть, КУ (смотрю GAIN(IEEE) 5.85) Directivity 7.3, а вот полосы пропускания для S11 на уровне -10 дБ нету (- 4,5 максимум при сохранении остальных параметров)

если да, то может стоит экспортировать S параметры в АДС/АВР/Дезайнера и там попробовать сделать согласующую цепочку?

Пока даже понятия не имею как с этим работать(

Возможно круговая форма антенны мною выбрана не удачно, выбрал её, так как подумал, что размеры по сравнению с квадратом/ прямоугольником будут меньше. Линия питания равна четверти волны

А как вы этот импеданс смотрите?
В меню Results - S-Parameter Calculation - Calculate Z and Y Matrices. Потом на графике посмотрите вещественную и мнимую части Z11.

Галочки стоят, всё включено , прилагаю скриншот
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

вот тогда лучше все же с ними познакомиться... :-)
все необходимые темы есть в прикрепленных темах. сделайте экспорт S1P файла в ADS и там пробуйте делать согласующую цепь. если цепь нереализуемая - надо менять антенну...

зы это ж не Z11, это ж сопротивление порта Z0, которое, неожиданно, 50Ом

Я бы для начала порекомендовал даже не ставить четвертьволновый трансформатор. Запить излучатель на кромке дискретным портом. Пусть входное сопротивление будет 200-300 Ом. Посмотреть на S11 с учетом этого факта. Если все хорошо, то, как вы предложили, заняться четвертьволновым трансформатором. Вдруг ошибка уже при проектировании самого пэтча.

That's what I am talking about. Find the input impedance of the antenna itself at the edge of the circle (better with de-embedded line) and then put a quarter wave transformer.

Совсем не обязательно.
Вот нашел нечто похожее. Полоса по AR уже требуемой, но это не проблема - достаточно "утолщить" substrate.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Геометрия и данные полдожки в dxf.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Добрый день, большое спасибо всем за помощь и за советы!!! Очень долго играл с параметрами вырезов, пытался поставить дискретный порт на саму антенну(так и не вышло((), в результате сделал по образцу, предоставленному EVS и получились приемлемые результаты:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Также теперь хотел бы поинтересоваться: необходимо к антенне добавить фильтр и выпрямительную цепь с диодом Шоттки, отсюда вопрос: могу я это реализовать полноценно в CST в данном меню, или необходимо использовать другую программу. Фильтр планирую использовать микрополосковый и для его синтеза пока нашёл программу iFilter в AWRDE. Возможно есть инструменты попроще? Для портирования в CST

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ещё раз всем спасибо за помощь!

По AR-3dB получилось явно меньше ваших требуемых 20MHz. Да и круг с двумя вырезами, возможно, не самое разумное решение. То же самое, но с хордами проще - вместо трех переменных при разработке оптимизируются только две. Типа такого:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
А, еще возможно, и простой квадрат со срезанными углами окажется оптимальным (аним. gif):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Выпрямитель - нелинейное у-во. Для расчет требует гарм.баланса. В CST сьюте его нет. ADS или, на худой конец, MWO.
Как считать, посмотрите апп.нот от Agilent или Avago: Application Note 1187 "Design of an Input Matching Network for a DC biased 850 MHz Small Signal Detector"

Ну почему же, спайс есть, кое какие модели тоже, довольно отдаленно, но все же в Design Studio.

День добрый, saab, можете показать какой - нибудь пример использования?
по антенне, увеличил точность расчёта и все характеристики уплыли далеко далеко (

Да легко. Несколько гипотетичесский случай волнового канала на 30Гиг но работает.

Большое спасибо за пример, также проявлю наглость и спрошу может быть есть примеры использования из нескольких блоков , например антенна + фильтр, или лучше их моделировать сразу вместе?

Есть разные подходы и варианты. Много вариантов по связкам. Импорт-Экспорт из ADS, Sonnet, MWO и тд Здесь пример симуляции диода спайс параметры таким же макаром можно использовать S параметры транзисторов в связке с антеннами. Но это уже для продвинутых вроде меня я уже более 15-20 лет ковыряюсь с этими тачстонами.

Всем большое спасибо за ответы!
Возник такой вопрос, пытаюсь реализовать четвертьволновой трансформатор на 50 Ом, но получаю какую то ерунду: есть антенна (рис.1) поставил дискретный порт и посмотрел, через диаграмму Смита, её сопротивление (рис. 2), привести надо к 50 Омам, поэтому нахожу промежуточное сопротивление между 50 Омами и 174 Омами как корень квадратный их произведения, получаю 93.27 Ома. Делаю линию длиной лямбда/4 (30,6 мм) и нахожу её ширину через макрос в CST (рис. 3), то же самое проделываю для отрезка с сопротивлением 50 Ом. Собираю всё вместе (рис. 5) и получаю выходное сопротивление (рис.4). Вопрос хоть и глупый, но всё же, что я делаю не так? что упустил?


Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Каждый элемент трансформатора должен быть длиной лямбда/4, или это должна быть их общая длина? Из сообщений EVS (номера 12 и 14)склоняюсь к тому, что должна быть общая длина, но как определить эти длины?
Спасибо

Если бы Ваше исходное входное сопротивление было (174 + j0), вы бы смогли ограничиться только четвертьволновым 93 Ом трансформатором (четвертьволновый трансформатор может согласовать только чисто активное сопротивление).
Но у Вас (174 - j304), поэтому если Вы хотите использовать четвертьволновый трансформатор для согласования, Вам его включать нужно на таком расстоянии от нагрузки (антенны), чтобы место включения трансформатора на диаграмме Смита имело нулевую реактивную часть и ненулевую активную. А затем четвертьволновый трансформатор сможет эту ненулевую активную часть согласовать к 50 Ом.

Это значит, что нужно увеличить или уменьшить промежуточный "переходник" , извиняюсь но не совсем представляю как реализовать расстояние от нагрузки, чтобы избавиться от мнимой части.
Спасибо