三层介质平板透波率

时间:2024-04-12 08:13:40

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;

三层介质平板透波率 

三层介质平板透波率 

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”;

 三层介质平板透波率 三层介质平板透波率

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;

三层介质平板透波率 三层介质平板透波率

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

三层介质平板透波率 

 

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

三层介质平板透波率三层介质平板透波率 

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”。

三层介质平板透波率 三层介质平板透波率

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 三层介质平板透波率 ”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

三层介质平板透波率 

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。

三层介质平板透波率 

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。

三层介质平板透波率 

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。

三层介质平板透波率 

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