Hulp voor Microstrip patch-antenne ontwerp in meerdere lagen

[sehun1119]

Hallo, mijn naam is kook en ik ben nieuw op dit forum en deze antenne.

Ik ben het ontwerpen van een microstrip patch-antenne in multi-layer stack-up.

Hier is hoe het eruit ziet.Ik heb 6 metalen (M1 tot en M6) en 5 dielective substraten.
Elk metaal heeft een dikte van 0,7 mil, en de breedte en lengh zijn nog niet bepaald.

M1

ER = 3,38, verlies tan = 0,0035, dikte = 12mils

M2

ER = 2.95, verlies tan = 0,002, dikte = 1mil

M3

ER = 3,54, verlies tan = 0,0035, dikte = 4mils

M4

ER = 2.95, verlies tan = 0,002, dikte = 1mil

M5

ER = 3,38, verlies tan = 0,0035, dikte = 12mils

M6

Om de beste van mijn kennis, de microstrip patch-antenne heeft een sandwitch vorm van 1 diëlektrische in het midden van tussen 2 geleiders, maar ik heb meerdere lagen.Dus, zou ik beschouwen als een M6 GND vliegtuig, M1 als een patch en de anderen als een diëlektrische substraat.Om te beginnen het ontwerpen van de dimensie van de patch, dan zou ik de permittiviteit kennen en de dikte van het substraat.Nou, de dikte van die diëlektrische zou worden berekend door optelling van alle metalen en substraten tussen M1 en M6, maar ik ben geplakt met het vinden van permittiviteit.

Een ding Ik denk op te lossen is om alle lagen gelegd met de specs in HFSS, simuleren en vind de resonantiefrequentie.Dan,

(golflengte) / 2 = lengte van de patch (of signaal lijn)
(golflengte) = c '/ f = (c / sqrt (effectieve permittiviteit)) / (f)

Uit deze twee vergelijkingen en HFSS simulatie kan ik de effectieve permittiviteit.Is dit de juiste methode?

Ook heb ik een klein probleem met HFSS.Zoals ik al zei hierboven, zou ik proberen de simulatie in HFSS.De werkfrequentie is 2,5 G Hz zodat golflengte in de lucht kwam te zijn 0,12 meter (golflengte = c / f).Dus begon ik met de dimensie van (0.06 meter bij 0.06 meter - halve golflengte) voor alle metalen en substraten met de dikte.Daarom is de grond vlak (M6) en de patch (M1) hebben dezelfde dimensie eigenlijk.Ik vraag me af hoe de dimensie van de grond vlak en de andere metalen met uitzondering van de patch te bepalen.(Ik denk dat de patch van M1 is goed met 0,06 meter bij 0,06 meter, toch?) Na dat, vraag ik me af wat voor soort poort (hoop gegooid of golf?) Moet ik gebruiken?

Sorry voor al te veel vragen.Ik heb niet echt een idee hoe het starten vanuit.

Hoe doen jullie het ontwerp van de microstrip patch-antenne in multi-lagen?

Alle hulp of advies zou zeer op prijs gesteld.

Thank you all!

 

[Rautio]

Hi Sehun119 - Een volume Mesher als HFSS goed is voor dit probleem als het belangrijk is om het effect van de eindige grootte substraat te nemen.De moeilijkheid met een volume Mesher voor dit probleem is wat wij noemen de "grote-kleine probleem".Je hebt een 1 mil (Ik neem aan dat uw mil = 0.001 inch) dik diëlektrische op verschillende plaatsen en dirigent afmetingen van 6 cm.Het volume Mesher maaswijdte moeten klein genoeg om nauwkeurig de 1 mil substraat model.Deze zeer fijn gaas moet nu ook de maaswijdte 6 cm patches.Gewoon een beetje moeilijk.

Om deze reden, moet je waarschijnlijk moeten overschakelen naar een vlakke ondergrond weven tool.Planar tools niet schelen hoe dik of dun de ondergrond is.Zo is de maaswijdte set alleen door uw circuit geometrie.Een veel grover gaas kan worden gebruikt.

Ik werk voor Sonnet, en onze volledige versie kan omgaan met de probleem, maar Sonnet is een afgeschermde analyse.Antennes worden gedaan door het verplaatsen van de afscherming zijwand ver weg en het verwijderen van de bovenkap.Als je dit pad gaan, moet u het hoofdstuk in onze handleiding te lezen op de antenne-analyse.Sonnet heeft ook een antenne patroon plotten optie.Dit probleem is niet geschikt voor onze gratis SonnetLite tool (te veel lagen).

Er zijn verschillende unshielded vlakke hulpmiddelen die niet nodig speciale aandacht voor straling die Sonnet doet.Echter, terwijl ik een hoop benchmarks hebben gezien van deze instrumenten voor de magnetron circuits, heb ik gezien zeer weinig benchmarks voor de antennes, dus ik kan geen commentaar geven op hun relatieve nauwkeurigheid voor antenne-analyse (natuurlijk, de verkopers allemaal beschrijven hun eigen instrumenten als accuraat, maar ik vind dergelijke uitspraken oninteressant).Ik neem aan dat ze allemaal goed zou werken genoeg voor de meeste behoeften.Ik meestal adviseren Agilent Momentum, maar dat is vooral omdat ik kunnen bespreken zowel de voor-en nadelen redelijk vrij.

Bottom line: Tenzij je nodig hebt om substraat rand effecten zijn (of hebben andere full3-D aspecten aan uw meetkunde), kunt u proberen verschillende geometrieën zeer snel (dat wil zeggen, een paar minuten voor elk onderzoek geometrie) met de meeste een vlakke EM-instrument .. . dan kunt u ons vertellen wat u uitzoeken.