Электическая длина отрезка МПЛ в CST, CST считает с ошибкой в несколько процентов? Опции

[Redcrusader]

Доброго времени суток!
При моделировании в CST столкнулся с интересным моментом.
Беру FR-4. Рисую микрополосковый отрезок линии длиной L/2 на частоте 2400 МГц (для эпсилон 4,3).
На один конец дискретный порт. Другой конец разомкнут.
По теории, я должен видеть на частоте 2400 МГц максимум активной составляющей сопротивления (резонанс).
Реактивную составляющую можно не считать.
CST выдает совсем другую резонансную частоту!!!
Пробовал считать разными солверами и с различными мешами. Результат примерно одинаковый.
Расчетная резонансная частота получается только при установке в CST эпсилон FR-4 равный 3,8.
То же самое пробовал для отрезка L/4 замкнутого на конце. Результат примерно аналогичный (CST требует эпсилон около 3,8).
Конструкция очень простая! С моделированием в CST я вроде освоился нормально. Не могу понять где я могу ошибаться.

Пока, у меня не было возможности экспериментально проверить мои конструкции рассчитанные в CST.
Поэтому у меня вопрос:
Где "глюк"?
У меня в голове или в CST?
Что за расхождения теории и расчетов в CST из-за значения эпсилон FR-4?

[freeport]

Redcrusader
Не вижу никаких проблем с точностью расчета CST. Получил резонанс на частоте 2426МГц. Вот проект и результат на круговой диаграмме.

Сообщение отредактировал freeport - Apr 30 2015, 10:38

Прикрепленные файлы

 Microstrip1.pdf ( 44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 255
 Microstrip1.rar ( 20.75 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13

 

[Redcrusader]

Redcrusader
Не вижу никаких проблем с точностью расчета CST. Получил резонанс на частоте 2426МГц. Вот проект и результат на круговой диаграмме.

К сожалению Проект не полный, поэтому не открывается. По диаграмме Смита что-то видно, но плохо (малая точность).
:-((
Скиньте полный Проект, желательно в версии 2014.
Мне надо посмотреть на установки в Проекте.

[freeport]

Redcrusader
Небольшое уточнение. У меня в проекте ширина полоска 2,9мм, а у вас 2,5мм. Если сделать расчет для 2,5мм, то резонанс будет на частоте 2440МГц. Вот вам и краевой эффект.

Сообщение отредактировал freeport - Apr 30 2015, 17:30

[Redcrusader]

Redcrusader
Небольшое уточнение. У меня в проекте ширина полоска 2,9мм, а у вас 2,5мм. Если сделать расчет для 2,5мм, то резонанс будет на частоте 2440МГц. Вот вам и краевой эффект.

Это не краевой эффект как вы его себе представляете, а изменение эпсилон эффективного от ширины полоска.
Отсюда и изменение электрической длинны полоска.
Как следствие, изменение частоты резонанса.
Все это просчитывается по классике.

на самом деле это очень серьезно.
пока Redcrusader рассчитывает сферического коня в вакууме, можно указать на его ошибки,
но если есть результаты, плдтвержденные экспериментом, - это совсем другое дело.
пожалуйста, выложите проект какого-нибудь фильтра с результатами измерений.

Я уже писал, что до "...результаты, плдтвержденные экспериментом,..." еще дело не дошло.
Это отдельная тема, которую я могу решить и без обсуждения в Форуме. Опыт есть.

В этой теме я хочу, чтобы вы указали на мои ошибки, а не просто говорили, что у меня есть ошибки.
Сами же знаете, что найти свою ошибку очень сложно! У человека наступает режим "ступора", из которого одному можно выходить очень долго.
:-((
Быстрый метод выхода из "ступора" - общение (обсуждение) с другими людьми.

Я вплотную с CST работаю всего два месяца. Есть же пользователи, которые работают с CST уже годами.
Вот, у них я прошу совета (помощи) разобраться мне в этом вопросе.

Не знаю как вы, но я всегда любой программный продукт для расчетов чего-либо с начало проверяю на "калькуляторе".
А потом, при дальнейшей работе с этим программным продуктом, постоянно просчитываю результат в "уме", насколько полученный результат соответствует действительности.
Т.к. эти программы пишут люди, а людям свойственно ошибаться. А Билл Гейтц ввел практику выпускать программный продукт "сырой" на 50%.
Хотя, я это не осуждаю, т.к., если выпускать ПП не "сырой", то он будет стоить в несколько раз дороже и разрабатывать в несколько раз дольше.
Проще отдать тестировать новый ПП пользователям.

Для прикола, вкладываю прикольный очень старый .txt-файл "Теория ошибок".
Т.к. в любой шутке есть доля правды, то я спокойно отношусь к любым ошибкам в ПП.

Предположение не верное, считает и еще как. Собственно откуда дровишки.

Попробуйте самостоятельно сделать ряд расчетов.
Берем:
FR-4 (Er=4,3), h=1,5 мм, w=2,5 мм, L=34 мм, ХХ на конце.

1. По Вольману Frez=2455 МГц
2. По TXLINE из MWO Frez=2448 МГЦ - 0,3% от Вольмана.
3. По моделированию в MWO Frez=2425 МГц - 1,24% от Вольмана.
4. По моделированию в CST Frez=2314 МГц - 6,1% от Вольмана.
Пробовал TD и FD. Увеличивал мешь до очень больших значений так, что расчет такой простейшей структуры занимал несколько часов.
Ошибка относительно Вольмана уменьшалась примерно до 3,5%.
Но, такие огромные меши нереальные для расчета сложных структур, т.к. они будут считаться несколько суток, а дадут ошибку около 3,5%.

М.б. это связано в версией CST. Я считаю в версии 2014.
Или с моими ошибками в начальных установках.

Прикрепленные файлы

 _____________.txt ( 4.03 килобайт ) Кол-во скачиваний: 31

 

[freeport]

Redcrusader
Версия CST здесь ни причем. В вашем проекте используется lumped port. Для возбуждения МПЛ следует использовать Waveguide port. В Help написано какие должны быть размеры порта. В вашем проекте есть непонятные элементы, например коробка, в которую помещена МПЛ имеет слишком большой размер, не используются плоскости симметрии, это увеличивает время расчета. Может быть вы раньше работали в HFSS, в CST все проще, такие коробки не нужны. Вы можете проверить точность расчетов в HFSS используя lumped и waveguede port, наверняка разница в частоте резонанса будет точно такая же. Все 3 программы: MWO HFSS CST имеют одинаковую точность, за исключеним того что в MWO не учитывается толщина полоска. Перед тем как изготовить какое либо микрополосковое устройство я провожу расчеты в MWO(Sonnet) и CST, результаты примерно одинаковы. Подвергать сомнению точность CST это смешно. В настоящее время это лидер среди програмного обеспечения подобного рода. На основании расчетов в CST я и мои коллеги изотовили до сотни реальных устройств (антенны и фильтры) с приемлемой точностью.

[Redcrusader]

Redcrusader
Версия CST здесь ни причем...

Может версия CST здесь ни причем, но у меня не сходится.
1. Толщина микрополоска, однозначно, сильно на резонанс не влияет. Хотя, в MWO есть параметр "толщина полоска". Насколько он в MWO влияет на расчет, я утверждать не буду - не проверял.
2. Величина "коробки", будет влиять только, если коробка будет очень маленькая. При большой коробке только увеличится время счета.
3. Плоскости симметрии используются только для уменьшения времени счета. В данной простейшей структуре время счета меня не интересует.
4. В CST я не могу поставить Waveguide port посередине структуры (платы). У меня получается поставить Waveguide port только на Boundares, а это только края структуры. Для волноводов это просто. Поэтому я использую lumped port. Причем, я считаю, что никакой разницы не должно быть между lumped port и Waveguide port, если последний поставить правильно.
С Waveguide port у меня проблемы - результат расчета зависит от размеров Waveguide port. Даже, если его меняешь на несколько мм относительно рекомендованных в Help.

В HFSS я не работал.
С CST я работаю только третий месяц, поэтому еще есть такие "непонятки".

Пока у меня не сходятся результаты расчета в MWO и CST. Результат расчета в MWO ближе к классике.

То, что у вас результат расчета в CST c приемлемой точностью совпадают с расчетом в CST, то эта приемлемая точность соответствует несовпадению даже расчету по классике и неидеальностью реального устройства. Без этого никуда! Несовпадение расчета и реального устройства на 5% можно считать хорошим результатом.
Но когда у меня не совпадает расчет по классике и CST на 3...5%, то здесь я задумываюсь.

Загрузил я CST 2015.
Проверил ваш freeport проект.
Да, все по резонансной частоте сходится с классикой (ошибка 0,5%).
Но, это так у вас получилось или вы "нахимичили"?!
Если увеличить высоту вашего бокса с 6 мм до 10 мм, то получается совсем другая резонансная частота!!!
Такое изменение высоты коробки не должно влиять на резонансную частоту микрополоска!!!
Думаю, что все дело в размерах Waveguide port!
Т.е. проблема с Waveguide port, о которой я писал выше.

Сообщение отредактировал Redcrusader - May 1 2015, 08:56