Имеется проволочная катушка-соленоид в свободном пространстве. Нужно получить ее s-параметры как четырехполюсника в широком диапазоне частот. Такой подход подразумевает, что есть два порта, причем у каждого порта один зажим подключен к катушке, а другой сидит на земле.
При этом хотелось бы, чтобы катушка моделировалась в свободном пространстве, без учета влияния заземленной плоскости под катушкой.
Беру FEKO. Смотрю, какие есть порты.
Вижу, что есть порт AE (A7), предназначенный для моделирования полосковых структур - он в принципе требует карту GF (Green Function), а в ней требует заземленную пластину под структурой. Не подходит.
Вижу, что есть порты A0, A1, у которых оба зажима сидят на проволочном сегменте.
Беру A1, получаю бред на низких частотах, потому что нет же return path, нет земли, по которой ток может замкнуться.
Тогда соединяю хвостики проводов ПОД портами A1 (см картинку, вертикальный провод по оси катушки) и все начинает дышать, получаю разумные результаты.
Но ведь я же ввел этот дополнительный провод и результаты в принципе несколько изменились, отклонились от чистого свободного пространства.

Получается парадокс: для моделирования катушки (да и любой проволочной многополюсной структуры) мне нужен общий провод для портов, но введение любых соединяющих структур искажает поле вокруг моделируемого объекта.

Хорошо, когда плоская земля нужна по условию задачи - тогда порт AE делает все, что нужно.
А если нужно свободное пространство?
Как добавить в FEKO "невидимые" соединители портов A1, которые и ток замкнут и поле вокруг себя не исказят? Я пробовал элемент TL (transmission line), но он не помог замкнуть путь тока.
У меня такое ощущение, что это вообще камень преткновения для антенных пакетов.
Или я неправ и ставлю задачу некорректно?
Может быть, можно как-то deembed, то есть исключить влияние соединителей, но в общем случае это, наверное, вряд ли возможно.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А можно поподробнее зачем вам именно такое моделирование (s-параметры как четырехполюсника).

Мне приходится много заниматься моделированием катушек подобных вашей (используется CST), но при этом рассматривается катушка как двух полюсник.

Мне было бы интересно промоделировать ее как четырех полюсник, рассматривая свободный порт внутри катушки (иными словами, какой сигнал возникнет на выходе, если у меня есть заданный источник поля внутри катушки), но как это сделать пока идей нет?

Согласен на двухполюсник :-)
Но как это сделать в FEKO?
А не в FEKO?
CST как-то выглядит пушкой по воробьям в этом случае.

У меня нет опыта работы с FEKO, но CST далеко не выглядит монстром для моделирования helix coil. По моему опыту CST имеет одну из лучших встроенных рисовалок для helix coil, особенно если надо еще учитывать влияние подводящих проводников.

Опять же IMHO, helix coil один из наиболее сложных объектов для 3D моделирования, так как его очень сложно замешировать. FDTD это прямоугольные сетки, соответственно точность расчета нарямую зависит от дополнительных feature like PBA in CST. CST 2006 позволяет моделировать helix coil by FD solver. Сопротивление получаемое FD solver в моем случае в два раза меньше, чем то, что дает TD solver. Путем тестирования катушек с известными аналитическими параметрами, мне кажется, что FD solver дает более правильный результат.

Спасибо, обязательно погляжу на CST, правда у меня какая-то весьма старая версия.
Кстати, так как же вы обошлись с двухполюсником? Можно, конечно, взять один порт и присоединить его между концами катушки. Но все равно появляются соединительные проводники. Хорошо, если они и в моделируемой ситуации существуют, а если нет?
Как с этим обходится CST?

Я использую discrete port, который без проблем соединяется к концам катушки. Далее все зависит, что вас интересует. В моем случае у катушки (в реалии) есть и соединительные проводники, поэтому моделируется задача вместе с ними. Если в ваших реалиях вы ухитряетесь подсоединять катушку без проводников и уверены что другие элементы схемы не влияют на свойства катушки, то IMHO, самый корректный вариант использовать Voltage monitor. То есть вы моделируете катушку с проводами, так, чтобы исключить влияние discrete port. При этом устанавливаете Voltage monitor на зажими катушки. По разнице напряжения на discrete port и Voltage monitor пересчитываются параметры собственно катушки.

Если кто то имеет другие идеи, мне было бы интересно их обсудить, так как мне так же в общем то надо знать параметры только катушки, так как они определяют чувствительность датчика.