内容:三层介质平板透波率
一、模型描述
介质平板描述:
列表1: 分层平板结构与材料属性
分层 |
厚度(mm) |
相对介电常数 |
介质损耗正切 |
第一层(最上层) |
0.5 |
3.4 |
0.005 |
第二层 |
0.5 |
3.4 |
0.005 |
第三层(里层) |
5 |
1.1 |
0.0025 |
第四层 |
0.5 |
3.4 |
0.005 |
第五层(最内侧) |
0.5 |
3.4 |
0.005 |
计算项目:
计算垂直入射与斜入射时,该多层介质平板结构的透波率和反射率;
频率范围:2GHz ~ 12GHz,采用自适应扫频技术-AFS
采用的技术:MoM格林函数法-SGF
二、主要流程:
启动CadFEKO,新建一个工程:two_layer_FSS_no_mat.cfx,在以下的各个操作过程中,可以即时保存做过的任何修正。
2.1:定义长度单位:默认为m
点击菜单“Home”中的图标按钮“Model unit”,在“Model unit”对话框中,选择mm;
2.2:定义变量:
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=2e9
最大工作频率:fmax=12e9
相对介电常数:epsr1=3.4
相对介电常数:epsr2=1.1
介质损耗正切:tand1=0.005
介质损耗正切:tand2=0.0025
介质层厚度(第一、二、四、五层):h1=0.5,h2=0.5
介质层厚度(中间层):h3=5
2.3: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”,在弹出的“Dielectric medium properties”对话框中:
定义相对介电常数(Relative permittivity):epsr1
介质损耗正切值(Dielectric loss tangent):tand1
名称定义为:mat1
点击“Add”;
定义相对介电常数(Relative permittivity):epsr2
介质损耗正切值(Dielectric loss tangent):tand2
名称定义为:mat2
点击“Create”;
2.4:模型建立(略):
2.5:定义无限大多层介质平板
点击菜单“Construct->Planes/arrays->Plane/Ground”,弹出“Plane/ground”对话框:
选择“Planar multilayer substrate”
点击“Add”按钮两次
Layer1层:Ground plane修改为“None”,Thickness修改为h1+h2, Medium为:mat1;
Layer2层:Ground plane修改为“None”,Thickness修改为h3, Medium为:mat2;
Layer3层:Ground plane修改为“None”,Thickness修改为h1+h2, Medium为:mat1;
点击“OK”按钮。
2.6:电参数与求解设置:
在左侧树型浏览器中,由“Construct”切换到“Configuration”:
工作频率设置:展开“Global”,双击“Frequency”,弹出“Solution frequency”对话框:
选择:Continuous (interpolated) range;
Start frequency (Hz): fmin
End frequency (Hz): fmax
点击OK
激励设置:在“Global”中,选中“Sources”点击鼠标右键选择“Plane Wave”,弹出“Add plane wave excitation”对话框:
选择:Loop over multiple directions
Start: (Theta=0.0, Phi=0.0)
End: (Theta=80, phi=0.0)
Increment: (Theta=40, phi=0)
Polarisation angle: 90
点击 “Create”按钮
求解设置:在“Configuration specific”中,选中“Requests”点击鼠标右键选择“Transmission/Reflection”,弹出“Request transmission/reflection coefficient”对话框,采用默认设置,点击“Create”。
2.7:提交计算:
进入菜单“Solve/Run”,点击“FEKO Solver”,提交计算。
2.8:后处理显示结果:
计算完成之后,点击“Solve/Run”菜单中的“PostFEKO”,启动后处理模块PostFEKO显示结果。
显示2D结果:点击“Home”菜单中的“Cartesian”,进入直角坐标系,点击“Transmission/Reflection ”按钮,选择“combined_TRCoefficients1”,默认情况下,会显示反射系数,在右侧控制面板中:
可以看到:
Independent axis: Frequency
Quantity: Reflection coefficient
显示的是Total和Magnitude
5层介质平板反射系数
把“Quantity”修正为“Transmission coefficient”,显示为透波系数,如下图所示。
5层介质平板透波系数
把“Independent axis”修正为“Solution number”;
工作频率选择为:计算的各个频点,如:2GHz,即可显示当前频率下为透波系数,如下图所示。
2GHz雷达波照射下5层介质平板透波系数随入射角度的变化规律
在右侧控制面板中,选中“Traces”中的“combined_TRCoefficients1”,点击键盘的“Ctrl+K”,复制该曲线:
把频率修改为12GHz,2GHz与12GHz的透波系数在同一直角坐标系中显示。
2GHz与12GHz雷达波照射下5层介质平板透波系数随入射角度的变化规律