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?

[Grizzzly]

Промоделировал frequency domain solver, получились аналогичные результаты.

[Redcrusader]

saab, если вы такой умный, то попробуйте сами промоделировать простую структуру, которая легко считается в классике.
А потом выложите проект.
Поучите нас как надо работать с CST!

Сообщение отредактировал Redcrusader - May 8 2015, 00:47

[l1l1l1]

saab, если вы такой умный, то попробуйте сами промоделировать простую структуру, которая легко считается в классике.
А потом выложите проект.
Поучите нас как надо работать с CST!

Redcrusader, вы более сотни раз в этой ветке повторили слово "классика", но вы ее не знаете,
вы ее просто не дочитали до нужного места?
вот у уважаемого всеми нами Вольмана:
[attachment=92204:volman_dL1.PNG][attachment=92205:volman_dL.PNG]
поскольку излучение (потери) действительно мало, нас в основном интересует краевая емкость,
определяющая эффективное удлинение отрезка линии.

формулы здесь у Вольмана невообразимые, но в другом классическом прозведении,
Antenna Theory, Analysis and Design, - Constantine A. Balanis, - 2nd ed., 1997
которое тоже вам рекомендовали к прочтению, есть очень удобная формула Hammerstad'a (14.2),
[attachment=92206:p728.png] [attachment=92207:p729.png]
не воспользоваться которой в своих расчетах современному разработчику просто стыдно.
обратите внимание на рисунок 14.7, он соответствует вашей модели с дискретным портом -
удлинение надо учесть на обоих концах отрезка.
и результаты у вас получатся "несколько" другие.

[Redcrusader]

Redcrusader, вы более сотни раз в этой ветке повторили слово "классика", но вы ее не знаете,
вы ее просто не дочитали до нужного места?
вот у уважаемого всеми нами Вольмана:....

Это изменение длины линии уже обсуждалось. Я считаю его незначительным.
Возьмите калькулятор и посчитайте!
Укорочение (краевая емкость укорачивает линию, а не удлиняет) будет примерно 0,2 мм. Длина линии 34 мм.
Итого: это укорочение дает неточность 0,59%.
А расчет в CST дает удлинение (частота ниже) линии в пределах 3...5%.

Сообщение отредактировал Redcrusader - May 8 2015, 08:33

[l1l1l1]

Это изменение длины линии уже обсуждалось. Я считаю его незначительным.
Возьмите калькулятор и посчитайте!
Укорочение (краевая емкость укорачивает линию, а не удлиняет) будет примерно 0,2 мм. Длина линии 34 мм.
Итого: это укорочение дает неточность 0,59%.
А расчет в CST дает удлинение (частота ниже) линии в пределах 3...5%.

как я и ожидал, ваш ответ не только не содержит никакого конструктива, но и является нагромождением новых ошибок.
ошибки в каждой фразе!
1) обсуждения не было, ни одной количественной оценки не было сделано. считать вы не умеете.
2) я это давно сделал (за вас), а вы повторяете раз за разом одно и то же, не произведя никаких новых расчетов.
признайтесь, что и результаты, представленные вами в первом сообщении, получены не вами.
3) краевая емкость вызывает эффективное удлинение отрезка. физически он остается прежним, а электрически удлиняется, резонансная частота оказывается меньше. вы хоть картинки посмотрели?
откуда взялись эти 0.2 мм? из таблицы Вольмана? - там другая подложка и другая линия.
4) вы забыли удвоить ваш неправильный результат, это надо сделать потому, что у вас удлиняются оба конца отрезка (дискретный порт).
5) не "а расчет CST", а "и расчет CST".
и вы не должны сравнивать результаты TxLine, где не учитываются краевые емкости, с результатами CST.

теперь собственно расчет.
для начала произведем учет толщины проводника (0,035 мм), используем формулу 2.68 на стр. 60 книги Вольмана.
W'/h = W/h + t/h[1 + ln(2h/t)]/pi, где pi=3.14159265, или
W' - W = t[1 + ln(2h/t)]/pi .
поскольку правая часть не зависит от w, то же уравнение можно применить к длине L.
t[1 + ln(2h/t)]/pi = 0.035*[1 + ln(3.0/0.035)]/3.14159 = 0.035*[1 + 4.451]/3.14159 = 0.0607
таким образом W' = 2.561, L' = 34.061.
теперь определим эпсилон эффективное по формуле 14-1 из книги Баланиса
Ereff = (4.3 + 1)/2 + (4.3 - 1)/[2*sqrt(1 + 12*1.5/2.561)] = 2.65 + 1.65/sqrt(8.029) = 2.65 + 0.5823 = 3.232
эффективное удлинение линии определим по формуле 14-2 из книги Баланиса
dL/1.5 = 0.412*[(3.232 + 0.3)*(2.561/1.5 + 0.264)]/[(3.232 - 0.258)*(2.561/1.5 + 0.8)] =
= 0.412*[3.532*(1.707 + 0.264)]/[2.974*(1.707 + 0.8)] = 0.412*3.532*1.971/(2.974*2.507) = 0.385
таким образом, эффективная длина отрезка
Leff = L' + 2*dL = 34.061 + 2*0.385*1.5 = 35.216
определим теперь резонансную частоту
Fr = c/[2*Leff*sqrt(Ereff)] = 150/[35.216*sqrt(3.232)] = 2.369 (ГГц)
это по классике.
а по CST у вас получилось 2,350 ?
разница 0,81%.