5G毫米波陣列天線CST仿真實例 - CDF計算（2）

之前寫過一期關于陣列天線怎么獲取CDF:

仿真實例014：5G毫米波陣列天線仿真——CDF計算

文中末尾提到了也可以通過powerflow功率密度推導，這期我們就以同樣的模型，演示另一種獲取CDF的方法。

Step 1. 仿真得到全S參數 

天線S參數顯示工作頻段為n257的26.5GHz-29.5GHz毫米波。

單端口的遠場顯示均勻主瓣向上。

Step 2. 定義激勵參數

這次我們直接定義一個參數”theta”，初始值為30，然后用后處理2D and 3D Field Results -> Combine Results ，定義振幅和相位。這里為了和之前文章介紹的方法結果一致，所以振幅都為1，只用theta控制相位。（遮蓋部分是sinD(theta)）

這里就得到一個定向的遠場波束。

Step 3. 計算Total Scan Pattern (TSP)

這步和上次方法1的從Farfield Result里面拿增益形式的TSP不同，這里我們用遠場包絡疊加得到遠場形式的TSP。用后處理Farfield and Antenna Properties -> Calculate Farfield Envelope，然后Add to List, Results選剛才的波束。一定要勾選“include existing envelope pattern in comparison”, 才能疊加起來算TSP。角度采樣用1，點ok生成后處理即可。

Step 4. 掃描波束

和之前一樣，還是需要后處理參數掃描theta或phi，這是為了得到若干個波束來算TSP。還是注意這里用的是掃描后處理而已。我們用簡單五個theta角度。

Step 5. TSP的功率形式

這一步我們要對遠場包絡進行處理，就是本方法的重點了，振幅放大(4*pi)^0.5倍，或者是sqrt(4*pi)，等下解釋公式。用Mix Farfield Results，然后Add to List, 結果選剛才的疊加包絡，確定一下Theta是Z方向，Phi 是X方向。

給這個功率形式的TSP起個名字，就叫EIRP了，角度采樣還是1，點ok。

單獨運行這個后處理，則得到叫EIRP的遠場，power flow的形式。

Step 6. 計算CDF

最后一步和方法一基本一樣，就是遠場結果處理。和上次用Realized Gain不同，這里方法二我們選Power pattern，也就是通過功率密度計算EIRP。

運行該后處理就可以得到CDF了。曲線和方法一一致，但是仔細看橫坐標有所差別， 

這是因為上一篇的方法最后調整x軸坐標略有不嚴謹，隨意加上了10（而且文章中筆誤10dBW寫成了10dBm）。實際上我們有四個端口激勵，振幅都是1的話，總功率就是0.5Wx4=2W=3.01dBW, 所以其實橫坐標移動3.01就對了。

所以兩個方法結果是一致的！你喜歡哪個？

最后總結

1. 本文方法的優勢是自動考慮了輸入的功率，無需之前方法一的最后步驟--- 橫坐標的手動調整。

2. 本文方法原理就是，1W激勵的全向天線在1米處的功率密度為1/4pi （W/m^2），所以當我們計算出遠場，然后把場強放大sqrt(4pi)倍（等于包絡的功率加上11dBW），得出的就是EIRP了，最后計算CDF時把參考距離設1米就ok了。

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