Делитель мощности в HFSS Опции

[Adam_b]

Здравствуйте!
Необходимо смоделировать синфазный делитель мощности 1-8, на 9ГГц.
Материал подложки Арлон600, максимальные размеры подложки есть (но они все равно с большим запасом).

С теорией-то я знаком: сначала линия 50 ом, затем раздваивается в линию по 25Ом, затем опять по 50 и тд.

Но я начал рисовать - задал подложку, землю и нарисовал первую линию 50 Ом (Посчитав ее размеры в TXTLINE), поставил wave port и ничего. То есть на графиках Zim Zre мнимая часть высокая, а действительная около 0. Да и в распространении поля фигня какая-то.

Есть вариант, что я неправильно работаю с портами. Пробовал lumped port, но ничего путного.

Самое интересное, что от длины порта зависит распределение поля, хотя не должно, ведь порт фактически, не имеет физ.длины.

Помогите, пожалуйста! Я относительно новичок в этой программе.



Может у кого-то есть литература на эту тему, или еще что-то?
В интернете ничего толкового не нашел.

[Ya. Kolmakov]

Необходимо смоделировать синфазный делитель мощности 1-8, на 9ГГц.
С теорией-то я знаком....
В интернете ничего толкового не нашел.

1. Как работает делитель вы понимаете не правильно. Для примера разберитесь почему формулы для импедансов линий в Wilkinson именно такие.

2. Хотите изучить программу - ищите гуглом "HFSS Tutorial" и сделайте по нему пару примеров. Интерфейс от версии к версии менялся мало.
3. Я подозреваю, что в вашем проекте нет воздуха над линией. Лучше дотянуть полосок до противоположного края и поставить второй порт. По S параметрам определить корректность модели.

[Adam_b]

3. Я подозреваю, что в вашем проекте нет воздуха над линией. Лучше дотянуть полосок до противоположного края и поставить второй порт. По S параметрам определить корректность модели.

Спасибо, за ответ.
По туториалам занимался, но когда начал делать это, то ничего не вышло, а именно по делителям инфы не могу найти.

Почему от размера wave порта зависит поле, я так и не понял.

[l1l1l1]

Необходимо смоделировать синфазный делитель мощности 1-8, на 9ГГц.
Материал подложки Арлон600, максимальные размеры подложки есть (но они все равно с большим запасом).
С теорией-то я знаком: сначала линия 50 ом, затем раздваивается в линию по 25Ом, затем опять по 50 и тд.

с теорией вы не знакомы.
почитайте хотя бы вот это:
https://www.wpi.edu/Pubs/ETD/Available/etd-...hesis_Final.pdf
если английским плохо владеете, хотя бы картинки и формулы посмотрите.

Но я начал рисовать - задал подложку, землю и нарисовал первую линию 50 Ом (Посчитав ее размеры в TXTLINE), поставил wave port и ничего. То есть на графиках Zim Zre мнимая часть высокая, а действительная около 0. Да и в распространении поля фигня какая-то.

всё правильно, если пренебречь потерями на излучение, входное сопротивление отрезка МПЛ, разомкнутого на конце, чисто реактивное.
это азы.

Есть вариант, что я неправильно работаю с портами. Пробовал lumped port, но ничего путного.

есть такой вариант. посмотрите, как выглядит волновой порт для МПЛ на этой картинке:

Самое интересное, что от длины порта зависит распределение поля, хотя не должно, ведь порт фактически, не имеет физ.длины.

ну, значит у вас всё-таки имеет. иначе как же вы ее меняете, если ее нет? вообще, эта ваша фраза достойна занесения в анналы.

[Adam_b]

ну, значит у вас всё-таки имеет. иначе как же вы ее меняете, если ее нет? вообще, эта ваша фраза достойна занесения в анналы.

Спасибо за ответ!
Но я имел в виду именно физическую длину порта, то есть в реальном исполнении.

И если от его длины зависит излучение, то исходя из чего ее выбирать.

За литературу спасибо большое!!

[DmitryHF]

Но я имел в виду именно физическую длину порта, то есть в реальном исполнении.

И если от его длины зависит излучение, то исходя из чего ее выбирать.

Если вы о Wave port, то под длинной порта, вы видимо, подразумеваете его размеры. Вот информация из руководств к HFSS по размерам.






Если о Lumped port, то мне непонятно где у вас длинна. Его размеры получаются из геометрии МПЛ

[Ya. Kolmakov]

В случае WavePort для полосковых устройств, у меня сложилось мнение, что его максимальные размеры должны быть такие, чтобы на расчетной частоте, в сечении порта могла распространятся только основная мода.

[Adam_b]

Если вы о Wave port, то под длинной порта, вы видимо, подразумеваете его размеры. Вот информация из руководств к HFSS по размерам.

Спасибо! Это многое мне прояснило!

[DmitryHF]

В случае WavePort для полосковых устройств, у меня сложилось мнение, что его максимальные размеры должны быть такие, чтобы на расчетной частоте, в сечении порта могла распространятся только основная мода.

Приведенные данные, это только рекомендации!!!
В большинстве случаев они позволят получить нормальные результаты.
Да, в случае с МПЛ при увеличении размера порта, частота при которой начинает распространяться высшая мода будет уменьшаться и при очень высоких частотах, надо аккуратно задавать размеры WavePort.
Если интересует только квази-ТЕМ, необходимо ограничивать число мод в порту до 1 в Driven Modal, или использовать тип решения Driven Terminal.

[EUrry]

Моделирование НПЛ нового сечения в HFSS всегда начинал с оптимизации размеров портов на модели отрезка однородной линии. Насколько помню, было несколько случаев достаточно значительных отклонений от рекомендованных "оптимальных" размеров.

[Adam_b]

Нарисовал полосок по вашим рекомендациям. Размеры для 9 ГГц посчитаны в калькуляторы линий, но сопротивление все равно не 50Ом.
Я уже и не знаю, что делать

[Ya. Kolmakov]

Я уже и не знаю, что делать

Проект сюда выложить!

[DmitryHF]

Нарисовал полосок по вашим рекомендациям. Размеры для 9 ГГц посчитаны в калькуляторы линий, но сопротивление все равно не 50Ом.
Я уже и не знаю, что делать

Зачем вам вещественная и мнимая части Z11, я не понимаю. Выведите на график Zo.

[Adam_b]

Зачем вам вещественная и мнимая части Z11, я не понимаю. Выведите на график Zo.

Чтобы посмотреть вещественное сопротивление

Проект:  50.zip ( 33.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 71


Z0 это сопротивление порта Вы имеете ввиду? Оно задано 50

Сообщение отредактировал Adam_b - Dec 25 2014, 12:11

Прикрепленные файлы

 50.zip ( 33.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 14

 

[Ya. Kolmakov]

Чтобы посмотреть вещественное сопротивление

Проект:  50.zip ( 33.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 71

По большому счету все у вас верно. Смотрите Port Z0.

А так - не надо чтобы воздух и подложка пересекались рано или поздно будет ошибка. По умолчанию все внешние грани идеальная земля, так что рисовать землю не нужно.

[Adam_b]

По большому счету все у вас верно. Смотрите Port Z0.

А так - не надо чтобы воздух и подложка пересекались рано или поздно будет ошибка. По умолчанию все внешние грани идеальная земля, так что рисовать землю не нужно.

спасибо!

Порт Zo показывает сопротивление линии, а не порта? Я думал, нужно следить за вещественной составляющей, ну или Zmag.
Если так, то я хоть немного продвинулся.

И вопрос на будущее: резистор, который подключается в трансформаторе у делителя. Как его учитывать в HFSS?
То, что увидел в литературе - лишь его наличие.

[Ya. Kolmakov]

Я думал, нужно следить за вещественной составляющей, ну или Zmag.
И вопрос на будущее: резистор, который подключается в трансформаторе у делителя. Как его учитывать в HFSS?

Что бы было вам более понятно.

Частотные свойства СВЧ цепи (устройства) принято описывать в матричном виде [S], [Z] или [Y] или какие то другие матрицы.
Волновое сопротивление линии Z0 - это характеристика линии передачи.
[Z] матрица к Z0 никакого отношения не имеет. Точнее говоря, Z0 может входить как параметр в аналитические выражения для элементов матрицы [Z].

Резистор правильнее всего задавать через граничные условия Impedance Boundary ну или по простому через Lumped RLC.

[Adam_b]

Что бы было вам более понятно.

Частотные свойства СВЧ цепи (устройства) принято описывать в матричном виде [S], [Z] или [Y] или какие то другие матрицы.
Волновое сопротивление линии Z0 - это характеристика линии передачи.
[Z] матрица к Z0 никакого отношения не имеет. Точнее говоря, Z0 может входить как параметр в аналитические выражения для элементов матрицы [Z].

Резистор правильнее всего задавать через граничные условия Impedance Boundary ну или по простому через Lumped RLC.

Огромное спасибо!

[Pir0texnik]

Раз тут пьянка про лампед порты, может кто выскажется по поводу деембеддинга лампед порта?
Я там в ветке про hfss уже плакался, я не понял как правильно это делать, есть у кого положительный опыт?

[DmitryHF]

Раз тут пьянка про лампед порты, может кто выскажется по поводу деембеддинга лампед порта?
Я там в ветке про hfss уже плакался, я не понял как правильно это делать, есть у кого положительный опыт?

Вот информация из хелпа HFSS

Deembedding
Deembedding means adding or subtracting transmission line. In HFSS only wave ports and Floquet ports are allowed to be deembedded where the S-parameters are modified as described in Deem­bedding S-Matrices. Fields used for visualization and the calculator can also be modified by select­ing Include Post Processing Effects in the Edit Sources panel. The new results appear instantaneously.

Может поэтому не получается.

[Adam_b]

Нарисовал пробную версию делителя на 2, не уверен в правильности задания местоположения и размеров Резистора (lumped RLC)


 1_2_test.rar ( 35.94 килобайт ) Кол-во скачиваний: 47

[EVS]

[Adam_b]

Что за способ учета резистора вы использовали?

[EVS]

Модель SMD резистора с Impedance Boundary в качестве пленки.

[Ya. Kolmakov]

Нарисовал пробную версию делителя на 2, не уверен в правильности задания местоположения и размеров Резистора (lumped RLC)

Рекомендую посмотреть на размеры стандартных резисторов (0201, 0402 и т.д).
А если у вас подразумевается напыленный пленочный, то так все равно таким большим стараются не делать - у вас его длина сопоставима с длинной линий.

Я вам советую начать все таки с Microwave Office. Там сперва на модельках все сделать, потом в электродинамике, а потом уж в HFSS для финального расчета.
https://awrcorp.com/download/faq/english/ex...r_Splitter.aspx

[Adam_b]

Рекомендую посмотреть на размеры стандартных резисторов (0201, 0402 и т.д).
А если у вас подразумевается напыленный пленочный, то так все равно таким большим стараются не делать - у вас его длина сопоставима с длинной линий.

Получатся, что сопоставима, ввиду того, что резистор должен перекрывать расстояние между линиями выводов

[l1l1l1]

Получатся, что сопоставима, ввиду того, что резистор должен перекрывать расстояние между линиями выводов

вы понимаете, что на вашем рисунке получился не сосредоточенный резистор, а примерно четвертьволновая линия с относительно большими потерями?
а как надо делать, вам выше показал картинкой EVS.
кстати, в той книге, на которую я вам давал ссылку, очень много картинок,
есть там и делители на четыре, и делители на восемь.
почему вы не смотрите картинки?

[Pir0texnik]

Вот информация из хелпа HFSS

Deembedding
Deembedding means adding or subtracting transmission line. In HFSS only wave ports and Floquet ports are allowed to be deembedded where the S-parameters are modified as described in Deem­bedding S-Matrices. Fields used for visualization and the calculator can also be modified by select­ing Include Post Processing Effects in the Edit Sources panel. The new results appear instantaneously.

Может поэтому не получается.

ай, да ну сами поставьте лампед порт и увидите галку деембеддинг.
в хелпе же есть отдельная страница про то как деембедят лампед порт. вкратце, из импеданса вычитают паразитную индуктивность порта, рассчитанную по эмпирической формуле.
проблема в том, что опосля этого какая-то фигня получается с амплитудами S параметров, хотя фаза становится похожей на фазу с волноводными портами.

[Adam_b]

вы понимаете, что на вашем рисунке получился не сосредоточенный резистор, а примерно четвертьволновая линия с относительно большими потерями?
а как надо делать, вам выше показал картинкой EVS.
кстати, в той книге, на которую я вам давал ссылку, очень много картинок,
есть там и делители на четыре, и делители на восемь.
почему вы не смотрите картинки?

Я смотрел
Просто решил для начала сделать по-простому. И видимо, неправильно

[Ya. Kolmakov]

в хелпе же есть отдельная страница про то как деембедят лампед порт. вкратце, из импеданса вычитают паразитную индуктивность порта, рассчитанную по эмпирической формуле.
проблема в том, что опосля этого какая-то фигня получается с амплитудами S параметров, хотя фаза становится похожей на фазу с волноводными портами.

А могли бы вы объяснить зачем вы вообще используете сосредоточенные порты? Я их использую только для чернового расчета и то крайне редко (например антенна с щелевой линией и нет желания пока рисовать переход микрополосок - щелевая линия).

[Pir0texnik]

Ну вот бывают в жизни ситуации, когда не можна поставить волноводный порт на полосковую линию, места для него нету или они своей железной стенкой будет что-то отражать куда не надо. Ситуаций море...

[EVS]

Вот тоже почувствовал себя ущербным . Если не нужны многомодовость и сдвиг референса - да почему нет-то? Считается быстрее, рисовать проще.

[Adam_b]

С новым годом!

Подскажите, пожалуйста, как расширить полосу? Мне нужен делитель в полосе 1ГГц
(Линии выходов такие длинные, т.к. это будет делитель 1-8)
 1_2_test.rar ( 31.46 килобайт ) Кол-во скачиваний: 49

[Ya. Kolmakov]

Подскажите, пожалуйста, как расширить полосу? Мне нужен делитель в полосе 1ГГц

Повышать порядок!



Все таки советую поначалу делать на модельках в AWR.

Еще добавление - выходные линии должны идти под углом, а не параллельно. Или просто сделайте его короче и посмотрите - должно стать лучше.

Сообщение отредактировал Ya. Kolmakov - Jan 4 2015, 11:57

[Adam_b]

Еще добавление - выходные линии должны идти под углом, а не параллельно. Или просто сделайте его короче и посмотрите - должно стать лучше.

Спасибо, попробую!

[Ya. Kolmakov]

Или просто сделайте его короче и посмотрите - должно стать лучше.

Исправление
"просто сделайте его короче" - читать как "их короче". Я про выходные линии, которые на рисунке параллельно идут.

[Adam_b]

Исправление
"просто сделайте его короче" - читать как "их короче". Я про выходные линии, которые на рисунке параллельно идут.

Я как-то не могу понять, каким инструментом рисовались такие выходы, как у вас на изображении. Или такие, как здесь

[Ya. Kolmakov]

Я как-то не могу понять, каким инструментом рисовались такие выходы, как у вас на изображении. Или такие, как здесь

В HFSS есть возможность рисовать полилинию состоящую из прямых отрезков, дуг и сплайнов. Для сложных рисунков иногда проще нарисовать в каком-то более подходящем CADe, который позволяет сохранять в dxf/dwg и импортнуть его в HFSS.

Но на мой взгляд все эти скругления далеко не всегда нужны.

Только сейчас посмотрел ваш проект - а что вас не устраивает? По моему все вполне нормально, полоса есть - S11 < -15dB, неравномерность S21 около 0.2дБ.

Сообщение отредактировал Ya. Kolmakov - Jan 5 2015, 16:12

[Adam_b]

Только сейчас посмотрел ваш проект - а что вас не устраивает? По моему все вполне нормально, полоса есть - S11 < -15dB, неравномерность S21 около 0.2дБ.

Это ведь только делитель на 2, а мне нужен на 8, если я буду дальше увеличивать конструкцию S11 только ухудшится. То есть где сейчас -15, будет уже даже не -10.

[Adam_b]

Подскажите, пожалуйста, как можно понизить S11 не изменяя длину линий? (необходимо определенное расстояние между выходами).
Размер кольца, как я понял, только сдвигает частоту.
Нужен приемлемый S11 в полосе от 8.5 до 9.5