不带介质层的两层FSS透波率
不带介质层的两层FSS透波率
一、模型描述
频率选择表面描述：
列表1: 分层结构与材料属性
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分层 |
厚度(mm) |
相对介电常数 |
介质损耗正切 |
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第二层 (FSS) |
0.018 |
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第六层（FSS层） |
0.018 |
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频率选择表面单元：
形式：圆环，内径为rin=0.6mm, 外径为rout=1.2mm
阵列形式：采用矩形阵，x轴方向间距为a=3.5mm，y轴方向间距为b=3.0mm
计算项目：
计算垂直入射时，该频选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+PBC
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
FSS单元内环半径：rin=0.6
FSS单元外环半径：rout=1.2
X轴方向单元间距为：a=3.5
Y轴方向单元间距为：a=3.0
上下层频选间距：h=6
频选厚度：t=0.018
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“Media Library”，在弹出的“Media library”对话框中：
选中第28个材料“Copper”，点击“Add to model”。
定义材料copper
2.4：模型建立：
FSS单元模型建立：点击菜单“Construct”，选择“Ellipse”，弹出“Create Ellipse”对话框：
Base centre (C)：U:0.0, V: 0.0, N: 0.0
Radius (U): rin
Radius (V): rin
Label: rin
点击 “Add”
Radius (U): rout
Radius (V): rout
Label: rout
点击“Create”
在左侧树型浏览器的“Geometry”节点中，选中“rin”模型，点击鼠标右键，选择“Apply->Subtract from”，弹出“subtract from”对话框，再点击树型浏览器中“geometry”中的rout模型，把新生成的模型命名为：cell
赋材料：
在左侧树型浏览器的“Geometry”节点中，选中“rin”模型，在左下角的“Details”树中，展开“Faces”，选择所有的面，点击鼠标右键，选择“Properties”，弹出“face properties”对话框：
Medium: Copper;
Thickness: t
点击“OK”
为面赋材料属性：设为Copper，厚度为t
模型复制平移：
在左侧树型浏览器的“Geometry”节点中，选中“cell”模型，点击鼠标右键，选择“Copy special ->… and translate”，弹出“Copy and translate”对话框:
From: (U:0.0, V:0.0, N:0.0)
To: (U:0.0, V:0.0, N: -h)
Number of copies: 1
点击“OK”
2.5：设定周期边界条件：
点击菜单“Construct->Planes/Periodic boundaries”，弹出“Periodic boundary condition”对话框：
Number of dimensions: Two dimensions
Start Point: (U: -a/2, V: -b/2, N:0.0；
End Point of first vector: (U: -a/2, V: b/2, N:0.0；
End Point of second vector: (U: a/2, V: -b/2, N:0.0；
点击“OK”按钮。
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：single incident wave
Direction: (Theta=0.0, Phi=0.0)
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”。
2.6：网格划分：
点击菜单“Mesh->Create mesh”弹出“Create mesh”对话框，设置如下：
网格剖分方法Mesh size : Custom
线段剖分单元半径：Wire segment radius: 0.3
点击：Mesh 生成网格。
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
两层FSS结构反射系数
把“Quantity”修正为“Transmission coefficient”，显示为透波系数，如下图所示。
两层FSS结构透波系数
2.9：修改雷达波的入射角度45后，重新提交计算
在CadFEKO中，点击主菜单“two_layer_FSS_no_mat.cfx”中的“Save as”，把该工程另存为“two_layer_FSS_no_mat_45deg.cfx”；
在左侧树型浏览器中，由“Construct”切换到“Configuration”：
展开“Global->Sources”，双击“PlaneWave1”，弹出“Modify plane wave excitation”对话框：
把Direction中的Theta值修改为45，点击“OK”。
进入菜单“Solve/Run”，点击“FEKO Solver”，提交计算。
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
两层FSS结构45度平面波入射时反射系数
把“Quantity”修正为“Transmission coefficient”，显示为透波系数，如下图所示。
两层FSS结构:45度平面波入射时透波系数