Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Электическая длина отрезка МПЛ в CST
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Страницы: 1, 2, 3
Aner
Еще в CST не забыть нужно, учесть гиппопеду нутации волноводного порта для точного результата.
Redcrusader
Цитата(Filippov @ May 2 2015, 01:32) *
Если на второй конец полоска поставить еще один дискретный порт, то можно увидеть, что ксв этой структуры на частотах 2,4 ГГц равна 1,5. Что странно для такой простой структуры (также можно посмотреть, что ФЧХ равна 180 градусам на частоте 2,3ГГц). Если переделать эту структуру на волноводные порты, то ФЧХ равна 180 на праильной частоте. Думаю дискретный порт неправильно возбуждает полосок (почему - не знаю).

ФЧХ 180 градусов, потому что там электрическая длина L/2. Т.е. получается сдвиг на 180 градусов.
В том и задача - как правильно в CST возбудить микрополосок дискретным портом?
Если это возможно.
М.б. волноводный порт и правильно возбуждает полосок. Но тогда я не пойму зачем нужен в CST дискретный порт, если он работает там неправильно?!


Цитата(Aner @ May 2 2015, 02:35) *
Еще в CST не забыть нужно, учесть гиппопеду нутации волноводного порта для точного результата.

А можно сказать это же, но попроще.
Я что-то ничего не понял!
:-(



Цитата(saab @ May 1 2015, 22:59) *
А вы буйный оказывается. Вам бы чакры прочистить шабером, с санитарами пообщаться ( толко не меестными )
Любопытно, почему в России ( а в Китае тем паче ) кроме топора
ничего не появилось. Ну не бывает такого на ровном месте, там софтов
целый выводок и плюс не одна кантора, хотя город один и профессор
ИМХО тоже один или два, ну да не важно.

Любая программа на ПК считает не как хочет (сказал) профессор, а как ее написали программисты!
Это же относится и к нам! Программа на ПК считает не так как мы хотим, а как мы сказали (написали) ее для ПК.
:-)
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 2 2015, 03:15) *
В том и задача - как правильно в CST возбудить микрополосок дискретным портом?
Если это возможно.
М.б. волноводный порт и правильно возбуждает полосок. Но тогда я не пойму зачем нужен в CST дискретный порт, если он работает там неправильно?!

И это уже обсуждается 4 страницы??? Дискретный порт нужен при моделировании ДН антенн (очень хорошо для печатных антенн и решеток). Точный расчет S-параметров производится при запитке волноводным портом. Об этом написано и справке в CST, и обсуждалось неоднократно на форуме.
Помню, как-то сравнивал результаты: для достаточно электрически тонких подложек различия между дискретным и волноводным портом незначительны, в остальных случаях различия, естественно, присутствуют.
И какую точность вы хотите получить? Перед изготовлением изделия надо же проводить анализ на разброс епсилон и учитывать это.
saab
Цитата(Redcrusader @ May 2 2015, 09:15) *
(сказал) профессор, а как ее написали программисты!

а мне сказал профессор что программеры это не профессия,
да и программеры проффесорских званий не получают laughing.gif толко бабла немерено.
Нет там ни новизны, ни открытий а в профессорских алгоритмах
физике-математике ест. Вобще программер в деле, это примерно как баба за рулем.
Реакции очень спцфические ( иногда не предсказуемы ), куча багов и все такое.
Redcrusader
Цитата(Grizzzly @ May 2 2015, 19:17) *
И это уже обсуждается 4 страницы???.....

Так долго обсуждаю, что пока не получил вразумительных ответов.
:-((
Предложил народу просчитать простейшую микрополосковую структуру и сказать о своих результатах.
Сравнить их с расчетами по классике.
Сделать выводы.
Пока, мне только советуют как подключить и использовать волноводный порт и "хают" классику. Говорят, что CST и др. считают лучше классики.
Похоже, что просчитали эту простейшую структуру, получили несовпадение результатов и решили, что виновата классика.
А полученное несовпадение расчетов включают в технологически разброс и разброс материалов.

С дискретным портом все стабильно, кроме значения эпсилон.
У меня не получается достаточно точно получить S-параметры с волноводным портом.
При небольшом изменение размеров волноводного порта (5...10%) я получаю разные значения S-параметров (примерно с тем же разбросом).
Да и эпсилон при расчете волноводным портом тоже не сходится с расчетом по классике.
:-((
При расчете четвертьволновых трансформаторов, их действие зависят от электрической длинны, которая зависит от эпсилон.
Вот, с эпсилон есть проблемы!!

Хочу получить точность относительно классики, хотя бы +/-1%. Или выяснить, есть ли поправочный коэффициент при расчете CST на эпсилон (замена исходного эпсилон типа 4,3 на 3,7...3,8). Что пока у меня получается для приближения к классике.
Это будет первый поправочный коэффициент.
И уже потом считать разброс параметров материала.
Различия расчета и реального устройства дадут второй поправочный коэффициент.
saab
А казачек таа засланый laughing.gif
Он таким образом разведывает нашенские секреты.
Абсолютно релевантно, меньше 4.2 @ 6GHz не опускался при расчетах.
Тут требуется не мало времени и ресурсов, что бы это выяснить однако.
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 2 2015, 17:42) *
Пока, мне только советуют как подключить и использовать волноводный порт и "хают" классику.

Посмотрите примеры в папке Examples\MWS\Transient\S-Parameters\Microstrip и увидите, что там везде питают волноводным портом.

UPD.: Пример расчета МПЛ: http://mwave.ee.cuhk.edu.hk/files/CST_Lab_...ostrip_Line.pdf
Redcrusader
Цитата(Grizzzly @ May 2 2015, 21:44) *
Посмотрите примеры в папке Examples\MWS\Transient\S-Parameters\Microstrip и увидите, что там везде питают волноводным портом.

Смотрел я все эти примеры и считал их.
Проблема в том, если вы немного измените размеры волноводного порта, то получите немного другие результаты (S-матрицу).
Для волноводных структур все ясно. Там размеры волноводного порта определяются размерами волновода (не больше и не меньше).
Для микрополосковых структур можно менять размеры волноводного порта и получать различные S-матрицы, что меня не устраивает.

Товарищи, неужели вам так трудно провести расчет простой микрополосковой структуры. Отрезок микрополосковой линии длинной L/2 (ХХ) или L/4 (КЗ) и выложить на форуме проект?! Желательно с дискретным портом.
Я посмотрю и сам сделаю для себя выводы.


Цитата(saab @ May 2 2015, 21:15) *
Абсолютно релевантно, меньше 4.2 @ 6GHz не опускался при расчетах.
Тут требуется не мало времени и ресурсов, что бы это выяснить однако.

Да, я этим регулярно занимаюсь уже два месяца. С различными вариациями частот, длин, толщин, мешов, солверов и т.д.
Получаю примерно один и тот же результат по "смешению" сходного эпсилон.
Но мои результаты могут быть субъективными.
Для объективности (статистики) нужны другие независимые результаты.
1111493779.gif
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 3 2015, 04:23) *
Товарищи, неужели вам так трудно провести расчет простой микрополосковой структуры. Отрезок микрополосковой линии длинной L/2 (ХХ) или L/4 (КЗ) и выложить на форуме проект?! Желательно с дискретным портом.
Я посмотрю и сам сделаю для себя выводы.

Сейчас, к сожалению, нет возможности промоделировать в CST. Посмотрел архивы, нашел 2 файла по портам.
В этом Нажмите для просмотра прикрепленного файла сравниваются размеры портов (стр. 27). Странно, что у вас различия, с увеличением его размеров результат сходится к определенной величине.
А здесь говорится про различия волноводных и дискретных портов: Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Может быть, это как-то поможет.

UPD.: Еще вот тут параграф Modeling the Reality (много комментариев по дискретным портам и их влиянии на моделирование): A practical guide to 3-D simulation. Weiland, T. ; Inst. fur Theor., Elektromagn. Felder Schlofgartenstr, Univ. Darmstadt, Darmstadt ; Timm, M. ; Munteanu, I. Microwave Magazine, IEEE. Файл больше 5 Мб, его сюда не приложить.

Еще подумал, что с моделированием ХХ и КЗ действительно могут быть проблемы. Во всех примерах, что я видел, ставят согласованную нагрузку (либо порт, выполняющий её роль).
l1l1l1
Цитата(saab @ May 2 2015, 18:15) *
А казачек таа засланый laughing.gif
Он таким образом разведывает нашенские секреты.
...
нет, он не разведывает секреты, он количество постов набирает.
не так давно я сам одному хорошему человеку совет давал, как 50 постов быстро набрать:
найти в какой-нибудь программе тонкое место, открыть тему и развернуть дискуссию.
saab
Цитата(l1l1l1 @ May 3 2015, 16:34) *
нет, он не разведывает секреты, он количество постов набирает.
не так давно я сам одному хорошему человеку совет давал, как 50 постов быстро набрать:
найти в какой-нибудь программе тонкое место, открыть тему и развернуть дискуссию.

А ну вам виднее. Только тема не удачная, это вроде собаки лающей
на свою тень или догнать и укусить свой хвост. Особенно неудачно про профессора и программиста.
Я тоже как то по такому же поводу открыл тему Genesys, но не до такой же степени.Вобще тем у меня много
и все по делу, между прочим cheers.gif
Redcrusader
Цитата(Grizzzly @ May 3 2015, 11:30) *
Сейчас, к сожалению, нет возможности промоделировать в CST. Посмотрел архивы, нашел 2 файла по портам...

Спасибо, полезные файлы.
Кое что проясняют и подтверждают мои расчеты.
Только там нигде нет значений реактивых составляющих сопротивления. Хотя, при резонансе, они должны быть близки к нулю.
Но, если рассматривать не резонансные цепи, то разброс реактивной составляющей в % гораздо больше.

Непонятно почему в CST есть проблемы моделирования линий с ХХ и КЗ. Ведь, те же фильтры на встречных стержнях состоят из подобных линий.
А как я понял, что у народа нормально получается рассчитывать такие фильтры. Хотя, как я уже писал, они могут включать ошибку расчета в CST в технологическую ошибку и ошибку (разброс) параметров материала.
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 4 2015, 04:54) *
Непонятно почему в CST есть проблемы моделирования линий с ХХ и КЗ.

У меня версия 2012, поэтому не могу открыть ваш проект. Вы при моделировании ставили оконечные нагрузки? В англоязычной литературе это open и short соответвенно.

Цитата(Redcrusader @ May 4 2015, 04:54) *
Ведь, те же фильтры на встречных стержнях состоят из подобных линий.
А как я понял, что у народа нормально получается рассчитывать такие фильтры.

Вы издеваетесь, что ли? Неужели для вас фильтр и ХХ МПЛ одно и то же??? В фильтрах как раз ставят порты на вход и на выход, после чего анализируют S-параметры. Вы же который день, судя по всему, упорно не хотите поставить нагрузку в своей модели, чтобы обеспечить корректные условия эксперимента.
Redcrusader
Цитата(Grizzzly @ May 4 2015, 12:20) *
У меня версия 2012, поэтому не могу открыть ваш проект. Вы при моделировании ставили оконечные нагрузки? В англоязычной литературе это open и short соответвенно.

Оконечные нагрузки ставил только 50...100 Ом. Считал получившееся входное сопротивление на порту через четвертьволновый трансформатор.
Т.к. электрическая длина такого трансформатора зависит от эпсилон, но получал плохие результаты.
Нагрузок short и open в CST не нашел. Пробовал нагрузки сопротивлением 0,1 Ом (0 Ом поставить нельзя!). Результаты не менялись.

В фильтре порты на входном и и выходном резонаторе. А между этими резонаторами как раз находятся разное количество резонаторов. По вариантам, замкнутые на одном конце - разомкнутый на другом (длиной около L/4), или резонаторы разомкнутые на обоих концах. Я эти внутренние резонаторы имел ввиду как примерный аналог своих линий с ХХ и КЗ.
Там, и там электрическая длина зависит от эпсилон!!!
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 5 2015, 04:50) *
Нагрузок short и open в CST не нашел.

Я имел в виду такие, как на 20-й странице. Нажмите для просмотра прикрепленного файлаПоэтому и писал, что могут возникнуть трудности.
Цитата(Redcrusader @ May 5 2015, 04:50) *
Оконечные нагрузки ставил только 50...100 Ом. Считал получившееся входное сопротивление на порту через четвертьволновый трансформатор.

Сотни людей считают печатные антенны, в которых есть четвертьволновые трансформаторы, при этом никаких проблем не возникает.

Посмотрите еще такой документ, где сравниваются точности расчета в различных программах. Везде получаются корректные результаты.Нажмите для просмотра прикрепленного файла
tsww
Цитата(Redcrusader @ Apr 30 2015, 11:13) *
"Утолщение" линии на конце на 3 мм равнозначно удлинению линии на 3 мм (общая длина 34 мм => 10%), поэтому вы и получили уменьшение частоты резонанса с 2302 до 2259.
Только удлинение линии получается непропорционально, т.к. дополнительные 3 мм находятся не на подложке, а как-то в воздухе.
Уход резонанса 1,9%.
"Утоншение" последних двух мм до 0,01 мм немного меняет геометрические параметры линии, и отсюда меняет значение эпсилон эффективное для этой линии. Получается небольшое изменение коэффициента укорочения линии. Резонансы 2302 и 2310 различаются на 0,34%.

Емкостный эффект там не причем! Не связывайте так сильно излучение с емкостным эффектом.
Емкостный эффект (укорочение линии относительно длины волны) будет сильно проявляться при очень толстых или широких диполях.
Для микрополосковых структур это все хорошо просчитывает по классике через эпсилон эффективное.

Ну, да - деревья качаются, поэтому и ветер. Вы поставьте монитор farfield, увидите что что диаграмма направленности около 6 dBi, а коэффициент усиления минус 1.4 dB. Чем не патч антенна? Разберитесь с начала с излучением, а потом уж думайте о эпсилон.
Redcrusader
Цитата(tsww @ May 5 2015, 18:55) *
Ну, да - деревья качаются, поэтому и ветер. Вы поставьте монитор farfield, увидите что что диаграмма направленности около 6 dBi, а коэффициент усиления минус 1.4 dB. Чем не патч антенна? Разберитесь с начала с излучением, а потом уж думайте о эпсилон.

Забудь те про работу микрополоска как антенна!
Вам дали в руки такой инструмент как CST, теперь вы любой элемент структуры считаете антенной.
Любой микрополосок излучает. Любой кусок проводника излучает.
Смотреть поле которое создают эти элементы необходимо только для анализа влияния соседних элементов и экранировки.
Т.е., если экран вы поставите очень близко в поле, то экран будет влиять на элемент.
Вот, только надо внимательно смотреть на эффективность этого излучения (КПД).
А dBi это относительная величина. Даже при КПД 0,1% dBi будут те же самые, а мощность излучения будет в 1000 раз меньше подводимой.
Redcrusader
Цитата(Grizzzly @ May 5 2015, 11:30) *
...Сотни людей считают печатные антенны, в которых есть четвертьволновые трансформаторы, при этом никаких проблем не возникает.

Посмотрите еще такой документ, где сравниваются точности расчета в различных программах. Везде получаются корректные результаты.

Думаю, что люди считают структуры с четвертьволновыми трансформаторами и в первый раз имеют "проблему".
Просто они относят эту "проблему" к разбросу или неточности параметров используемого диэлектрика.
Вычисляют поправочный коэффициент на этот свой диэлектрик, а потом у них уже "...никаких проблем не возникает".
И этот поправочный коэффициент есть сумма ошибок Программы и эпсилон диэлектрика.
Я же хочу "убрать" ошибку программы, т.к. при суммарной ошибке для каждого нового типа диэлектрика я должен буду заново определять коэффициент ошибки экспериментально.

Документ посмотрел. Как раз там получается ошибка Программ в пределах -3...-5%. Для однородного диэлектрика расчетный резонанс ниже экспериментальных.
Автор про неточность параметров используемых диэлектриков ничего не пишет. Он все "сваливает" на неточность расчета программ.
Эта ошибка в -3...-5%, возможно, убирается, если для расчета взять значение эпсилон меньше паспортного на 10...15%.
Правда, автор там что-то "намудрил" с однородным диэлектриком и неоднородным диэлектриком. Такое впечатление, что он хотел показать неточность расчета программ в пределах +/-3...5%, т.к. при неоднородном диэлектрике расчетный резонанс оказался выше экспериментальных.


Лично у меня получается именно это. Если для расчета взять эпсилон FR-4 не 4,3, а 3,7...3,8, то разница расчета по классике и CST уменьшается с -3...-5% до +/-0,5%. Только это для однородного диэлектрика.
Для неоднородного диэлектрика я расчетов не делал, т.к. в классике не нашел (не старался) найти расчета таких структур.

tsww
Цитата(Redcrusader @ May 6 2015, 05:32) *
Забудь те про работу микрополоска как антенна!
Вам дали в руки такой инструмент как CST, теперь вы любой элемент структуры считаете антенной.
Любой микрополосок излучает. Любой кусок проводника излучает.
Смотреть поле которое создают эти элементы необходимо только для анализа влияния соседних элементов и экранировки.
Т.е., если экран вы поставите очень близко в поле, то экран будет влиять на элемент.
Вот, только надо внимательно смотреть на эффективность этого излучения (КПД).
А dBi это относительная величина. Даже при КПД 0,1% dBi будут те же самые, а мощность излучения будет в 1000 раз меньше подводимой.

Ура, вы наконец чуточку изменили угол "обозрения" проблемы. Только не я считаю любой элемент антенной, так "считает" CST. Считает средствами электродинамики, а не основами теории цепей - лишь частным случаем электродинамики. И "насчитало" коэффициент усиления (IEEE) минус 1,4 дБ, по отношению к общей входной мощности. А это не в 1000 раз меньше подводимой, а в 1,5 раза. Нагрузите линию согласованной нагрузкой, посмотрите фазовую длину. Успехов в "осознании" проблемы.
Grizzzly
Цитата(tsww @ May 6 2015, 08:12) *
Нагрузите линию согласованной нагрузкой, посмотрите фазовую длину. Успехов в "осознании" проблемы.

По-моему, уже проще заказать несколько образцов, рассчитанных различных методами и с разными поправками, и измерить параметры. Хотя тогда будет обсуждение разброса параметров и неточностей изготовления. А так дискуссия зашла в тупик, причем уже очень давно.
Redcrusader
Цитата(tsww @ May 6 2015, 11:12) *
Ура, вы наконец чуточку изменили угол "обозрения" проблемы. Только не я считаю любой элемент антенной, так "считает" CST. Считает средствами электродинамики, а не основами теории цепей - лишь частным случаем электродинамики. И "насчитало" коэффициент усиления (IEEE) минус 1,4 дБ, по отношению к общей входной мощности. А это не в 1000 раз меньше подводимой, а в 1,5 раза. Нагрузите линию согласованной нагрузкой, посмотрите фазовую длину. Успехов в "осознании" проблемы.

У меня получается усиления (IEEE) минус 9,7 дБ.
И думаю, что правильнее смотреть Realized Gain (-17ю7), т.е. с учетом потерь на отражение.
А еще я смотрю в 1D Results.
Роwer Radiated = 0.00214
При Power Stimulated = 0.5
Т.е. вижу сколько мощности из 0,5 Вт излучается.

Я проверял в CST работу четвертьволнового трансформатора, а это отрезок линии L/4 нагруженный с обоих концов.
Результат примерно тот же, что и при отрезке с КЗ.

Цитата(Grizzzly @ May 6 2015, 11:50) *
По-моему, уже проще заказать несколько образцов, рассчитанных различных методами и с разными поправками, и измерить параметры. Хотя тогда будет обсуждение разброса параметров и неточностей изготовления. А так дискуссия зашла в тупик, причем уже очень давно.

Согласен, что дискуссия заходит в тупик, т.к. никого не интересует сам факт несовпадения расчетов по классике и симуляции в CST.
Все пытаются это объяснить различными электродинамическими эффектами, чтобы не "усложнять себе жизнь".

Мне интересно, кто-то еще сталкивался с этим?
И пытался ли найти на это ответ, кроме как введением в систему "черной энергии"?

tsww
Цитата(Grizzzly @ May 6 2015, 08:50) *
По-моему, уже проще заказать несколько образцов, рассчитанных различных методами и с разными поправками, и измерить параметры. Хотя тогда будет обсуждение разброса параметров и неточностей изготовления. А так дискуссия зашла в тупик, причем уже очень давно.

Насколько я понял ТС не нуждается в данном устройстве. У него задача "академическая". Но основе, как ему кажется, простейшейшей модели получить абсолютные коэффиценты пересчета "неправильных" результатов CST в "правильные" результаты так называемых классических методов. И эти коэффициенты использовать для решения в CST других задач. Только модель то он выбрал не простейшую, а отсюда и тупик.
Redcrusader
Цитата(tsww @ May 6 2015, 13:00) *
Насколько я понял ТС не нуждается в данном устройстве. У него задача "академическая". Но основе, как ему кажется, простейшейшей модели получить абсолютные коэффиценты пересчета "неправильных" результатов CST в "правильные" результаты так называемых классических методов. И эти коэффициенты использовать для решения в CST других задач. Только модель то он выбрал не простейшую, а отсюда и тупик.

Все верно, так и есть!
Вот только почему у меня модели не простейшие? Простые отрезки линий с нагрузкой и без.
В классике они считаются достаточно точно (0,5...1,5%).
Все остальные микрополосковые модели - ответвители, сумматоры, фильтры и т.д. в классике считаются с гораздо большей ошибкой.
Поэтому я и не хочу с помощью их проверять моделирование в CST. Может набраться большая ошибка из-за большего количества элементов в модели.
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 6 2015, 10:17) *
Вот только почему у меня модели не простейшие? Простые отрезки линий с нагрузкой и без.
В классике они считаются достаточно точно (0,5...1,5%).

А вы можете привести ссылки (статьи, учебники и т.д.), в которых есть графики с теоретически рассчитанными параметрами и измеренными после их изготовления, чтобы мы сравнили, насколько корректны эти вычисления?

Кстати, подобное уже обсуждалось неоднократно:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=62531
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=122877
Redcrusader
Цитата(Grizzzly @ May 6 2015, 13:41) *
А вы можете привести ссылки (статьи, учебники и т.д.), в которых есть графики с теоретически рассчитанными параметрами и измеренными после их изготовления, чтобы мы сравнили, насколько корректны эти вычисления?

Берете Вольман В.И. "Справочник по расчету и конструированию полосковых устройств".
Там все формулы эмпирические. Выведены в течении нескольких десятилетий на основе многократных измерений после их изготовления.
Так что расчеты по классике многие уже давно сравнили за нас.
Возьмите TXLine из MWO. Эта программа тоже считает по классике, по тем же эмпирическим формулам.

Да, ранее подобное обсуждалось, но безрезультатно.
Хочу результат.
В лучшем(худшем) для себя случае, возможно, что я найду у себя ошибку при построении модели и задании начальных(граничных) условий в CST.
tsww
Цитата(Redcrusader @ May 6 2015, 10:17) *
Все верно, так и есть!
Вот только почему у меня модели не простейшие? Простые отрезки линий с нагрузкой и без.
В классике они считаются достаточно точно (0,5...1,5%).
Все остальные микрополосковые модели - ответвители, сумматоры, фильтры и т.д. в классике считаются с гораздо большей ошибкой.
Поэтому я и не хочу с помощью их проверять моделирование в CST. Может набраться большая ошибка из-за большего количества элементов в модели.

Вам уже несколько раз несколько участников дискуссии на это указывали.
Дискретный порт подводит энергию к полоску в одной точке. Как далее из точки эта энергия распространяется? Ваш полосок имеет ширину и в первом приближении путь тока увеличивается на половину ширины. Вам указывали неоднократно на волноводный порт, но и его применение имеет свои особенности. Вы то как собираетесь подвести энергию?
Выбор граничных условий это отдельная "песня". Результат зависит и от типа г.у.(открытые....) и от размера "ящика". У вас то что за условия?
Ваша 50-омная линия разомкнута на конце и излучает и это излучение влияет на входной импеданс. Если вы выполните 600-омную или 6-омную, что будет с излучением?
В так называемой классике подобные вещи не учитываются. Ко входу линии энергия подводиться "волшебным" способом, что там снаружи линии не учитывается, а сама линия предполагается для передачи энергии без излучения. Вот поэтому простейшая линия из "классики", в CST "превращается" в не совсем простейшую модель.
Redcrusader
Цитата(tsww @ May 6 2015, 15:21) *
Вам уже несколько раз несколько участников дискуссии на это указывали.
Дискретный порт подводит энергию к полоску в одной точке. Как далее из точки эта энергия распространяется? Ваш полосок имеет ширину и в первом приближении путь тока увеличивается на половину ширины. Вам указывали неоднократно на волноводный порт, но и его применение имеет свои особенности. Вы то как собираетесь подвести энергию?
Выбор граничных условий это отдельная "песня". Результат зависит и от типа г.у.(открытые....) и от размера "ящика". У вас то что за условия?
Ваша 50-омная линия разомкнута на конце и излучает и это излучение влияет на входной импеданс. Если вы выполните 600-омную или 6-омную, что будет с излучением?
В так называемой классике подобные вещи не учитываются. Ко входу линии энергия подводиться "волшебным" способом, что там снаружи линии не учитывается, а сама линия предполагается для передачи энергии без излучения. Вот поэтому простейшая линия из "классики", в CST "превращается" в не совсем простейшую модель.

Пробовал и с волноводным портом. Учел все особенности его применение. Спасибо, подкинули документ по волноводному порту (не хелп CST!!).
Граничные условия. Менял размеры ящика и основания полоска. CST выдает практически одни и те же результаты. Конечно же, не уменьшал размеры до предела на которые указывает классика, а только увеличивал.
Делал линию 100...120 Ом. Линии 600 и 6 Ом не делал, т.к. это не совсем реальные сопротивления и классика не гарантирует там точные результаты.
Классика уже учла "волшебный" способ подвода энергии своими многочисленными экспериментальными данными.
Везде результат один - ошибка 3...5%, пока не изменишь значение эпсилон для расчета.
tsww
Цитата(Redcrusader @ May 6 2015, 12:58) *
Пробовал и с волноводным портом. Учел все особенности его применение. Спасибо, подкинули документ по волноводному порту (не хелп CST!!).
Граничные условия. Менял размеры ящика и основания полоска. CST выдает практически одни и те же результаты. Конечно же, не уменьшал размеры до предела на которые указывает классика, а только увеличивал.
Делал линию 100...120 Ом. Линии 600 и 6 Ом не делал, т.к. это не совсем реальные сопротивления и классика не гарантирует там точные результаты.
Классика уже учла "волшебный" способ подвода энергии своими многочисленными экспериментальными данными.
Везде результат один - ошибка 3...5%, пока не изменишь значение эпсилон для расчета.

В который раз подряд - установите волноводный порт, граничные условия аналогичные "классическому" расчету, согласованную нагрузку в виде волноводного порта . Определите фазовую длину линии и ее отличие от "классики". После этого можно говорить о эпсилон.
tduty5
Цитата(l1l1l1 @ May 1 2015, 02:30) *
на самом деле это очень серьезно ... но если есть результаты, плдтвержденные экспериментом, - это совсем другое дело. пожалуйста, выложите проект какого-нибудь фильтра с результатами измерений

Наконец-то нашел подходящий проект.
Фильтр режекторный на 9.1 ГГц, рассчитан по Н.Lancaster "Microstrip Filters for RF-Microwave Applications", 2001, с. 176. Найдены эквив. эпс. для отдельных полосков с учетом ширин и для связанных линий, (Ганстон, TxLine), рассчитаны длины отрезков и период структуры. Всё это на 9,1 ГГц, эпс=10, 1 мм (ФЛАН)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Посчитал в Студии, ерунда какая-то, частота слишком низко. Уменьшил период, укоротил отрезки, расчетный резонанс на 9.1 ГГц (См. на рис).
Изготовил, а по измерениям частота - 9,8 ГГц. ФЛАН рабочий, промерял ранее специально эл. длину отрезка за вычетом разъемов на векторнике, проницаемость 10. Выкинул макет в помойку, изготовил новый по начальным расчетам из теории, частота совпала (9,15 ГГц). Стал в Студии подбирать эпс, чтобы совместить с измерениями, на эпс=8.5 это удалось. С тех пор еще в нескольких проектах приходилось корректировать проницаемость материала в сторону уменьшения. Причем и на ФЛАНах (5-10-16), и Ro4003. С чем это связано - я не знаю.
Проект прилагаю. Если есть возможность, пересчитайте в честной студии.
Также привел *.dxf рисунка ПП, если есть возможность, посчитайте в HFSS. Сравним.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Grizzzly
Цитата(tduty5 @ May 6 2015, 18:01) *
Наконец-то нашел подходящий проект.

Вот это уже очень серьезно. Не помните, какая версия CST была? Устанавливались ли какие-нибудь SP? Может, это баг какой-то конкретной версии. Если же нет, надо разбираться, а то хрень какая-то.
tduty5
2012SP8, нон лиц, есс-но.

При расчете антенн, в большей степени широкополосных и СШП, без диэлектриков (максимум - коаксиал или поддержка какая), измерения изумительно сходятся с расчетами.
Grizzzly
Цитата(tduty5 @ May 6 2015, 18:52) *
2012SP8, нон лиц, есс-но.

Спасибо.
Чуть больше половины рассчиталось. У меня сейчас 2012 вообще без SP. Для интереса всё-таки закончу, хотя понятно, что будет то же самое. Подождем кого-нибудь с последними версиями, может, у кого-то даже лицензия есть. Посмотрим, что выйдет.

UPD.: Да, такой же результат, как у вас, ожидаемо. Ждем других вариантов и, надеюсь, в HFSS тоже.

UPD2.: А какой решатель использовался: во временной или в частотной области? Я по привычке во временной рассчитал, антенны приходилось им считать. В справке CST рекомендуют для фильтров F-solver использовать.
saab
Цитата(Grizzzly @ May 7 2015, 00:08) *
Спасибо.
Чуть больше половины рассчиталось. У меня сейчас 2012 вообще без SP. Для интереса всё-таки закончу, хотя понятно, что будет то же самое. Подождем кого-нибудь с последними версиями, может, у кого-то даже лицензия есть. Посмотрим, что выйдет.

UPD.: Да, такой же результат, как у вас, ожидаемо. Ждем других вариантов и, надеюсь, в HFSS тоже.

UPD2.: А какой решатель использовался: во временной или в частотной области? Я по привычке во временной рассчитал, антенны приходилось им считать. В справке CST рекомендуют для фильтров F-solver использовать.

Mдя ребятки бурбуляторы. Пузыри пускаете, когда космические корабли бороздят...
А собственно там рекомендуют не только вышеперечисленное а прежде всего подходящий комп, ядер на 8-16, опять же ГПУ ускорители, оперативки Гиг 60 и много разных других приятных мелочей. Вот на картинке мои кольца на 5Гиг FR4. Давно было.
Считал черт знает чем и чем ни поподя. Надо отметить что наблюдаемые на картинке VIAS ыы нифига не работают, на данных частотах.
Так шта сыыр, улыбайтесь вас снимают, для явно не благородного дела. Ох уж эти оплеры, ни дома нигде нет покоя.
Redcrusader
Цитата(tduty5 @ May 6 2015, 21:52) *
2012SP8, нон лиц, есс-но.

При расчете антенн, в большей степени широкополосных и СШП, без диэлектриков (максимум - коаксиал или поддержка какая), измерения изумительно сходятся с расчетами.

Поэтому и сходится, потому что без диэлектриков!! При эпсилон =1 все может сходится замечательно.
Я про антенны ничего не писал (диполь, штырь и т.д.).
Меня "волнует" расчет микрополосковых структур на диэлектрике.
saab
Цитата(Redcrusader @ May 7 2015, 14:01) *
Поэтому и сходится, потому что без диэлектриков!! При эпсилон =1 все может сходится замечательно.
Я про антенны ничего не писал (диполь, штырь и т.д.).
Меня "волнует" расчет микрополосковых структур на диэлектрике.


все еще волнует laughing.gif
Grizzzly
Цитата(saab @ May 7 2015, 02:04) *
А собственно там рекомендуют не только вышеперечисленное а прежде всего подходящий комп, ядер на 8-16, опять же ГПУ ускорители, оперативки Гиг 60 и много разных других приятных мелочей.

Это здесь вообще ни при чем. Речь шла о выборе соответствующего математического аппарата (T- или S-solver) для решения конкретной задачи, определяющего вид базисных функций и способ решения.
saab
Цитата(Grizzzly @ May 7 2015, 15:39) *
Это здесь вообще ни при чем. Речь шла о выборе соответствующего математического аппарата (T- или S-solver) для решения конкретной задачи, определяющего вид базисных функций и способ решения.

Интересно пляшут дефки cranky.gif вобще то frequency domain solver, правда как у кого
второй или первый по актуальности, узкорезонансных цепей.
Толко америку не открывайте, однако.
Grizzzly
Промоделировал frequency domain solver, получились аналогичные результаты.
saab
Цитата(Grizzzly @ May 8 2015, 05:09) *
Промоделировал frequency domain solver, получились аналогичные результаты.


там туча установок, по поводу которых, мало кто бэз семинаров вкурсе чего либо.Попробуй рассказать все это немчуре, ты ему продлишь жизнь на пару недель, ржачка будет надолго.
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!
l1l1l1
Цитата(Grizzzly @ May 7 2015, 23:09) *
Промоделировал frequency domain solver, получились аналогичные результаты.
промоделировал TD и FD с учетом толщины металлизации и с включением рефайнмента, результаты получились несколько другие, с помощью HFSS - то же:
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
сдвиг по частоте уменьшился, но остался.

в свое время, в начале 90-х мы от флана полностью отказались, из-за несоответствия его эпсилон заявленому значению у нового производителя.
как сейчас с ним обстоит дело - не знаю.
saab
Цитата(Redcrusader @ May 8 2015, 09:46) *
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!


непременно в следующей жизни
l1l1l1
Цитата(Redcrusader @ May 8 2015, 03:46) *
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:
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
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),
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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.
Grizzzly
Цитата(l1l1l1 @ May 8 2015, 08:04) *
промоделировал TD и FD с учетом толщины металлизации и с включением рефайнмента, результаты получились несколько другие, с помощью HFSS - то же:


Спасибо огромное! Шикарно, что вы и в HFSS промоделировали. Теперь всё наглядно и понятно.
Redcrusader
Цитата(l1l1l1 @ May 8 2015, 11:42) *
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%.
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 8 2015, 11:15) *
Итого: это укорочение дает неточность 0,59%.
А расчет в CST дает удлинение (частота ниже) линии в пределах 3...5%.


По сравнению с чем? Что для вас является эталоном? Все эти формулы (как у Вольмана, так и у Баланиса) являются приближенными и действуют в рамках определенных моделей. Естественно, компьютерное моделирование тоже неидеально, существует какая-то ошибка. Поэтому в жизни приходится что-то подпиливать и подрезать после изготовления. А добиваться какой-то абстрактной теоретической точности - довольно странно.
l1l1l1
Цитата(Redcrusader @ May 8 2015, 11:15) *
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. sm.gif
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%.
Redcrusader
Цитата(l1l1l1 @ May 9 2015, 01:49) *
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. sm.gif
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.
..........

1) я не виноват, что идет только обсуждение без представления количественных оценок с другой стороны.
2) я привык лично сам делать расчеты и проверять их по разным источникам.
3) да, но это изменение резонансной частоты незначительный, он более незначительный, чем меньше ширина отрезка (проверялось и для отрезков шириной 0,5 мм).
4) удваивать результат не надо, т.к. я проверял и с волноводным портом. Почти тот же результат, что и для дискретного порта. Различия в десятых долях процентов.
5) результаты нужно сравнивать со всем чем можно! Не надо слепо верить одному результату из CST.

Ваши расчеты из книги Баланиса похожи на "школьно-студенческое" желание подогнать результат.
Баланис рассматривает патч-элемент. Это отрезок линии с большим отношением w/h.
Его формулы тоже эмпирические, поэтому они работают только при определенных отношениях w/h. Я беру Вольмана, потому его эмпирические формулы для моего отношения w/h.
Из-за большой ширины полоска берется удвоение удлинения. Что поделаешь, это патч-элемент! В моем случае удлинение может быть только с одного конца.
Кроме того, я делал расчеты для четверть волнового трансформатора, где нагрузки (порты) были с обоих концов. Результат так же меня не радовал.

По поводу приведенных другими цифр и расчетов.
Пока только tduty5 предоставил анализ и результат.
Как я понял, у него получается при расчете фильтра.
Расчет по классике 9,15 ГГц. Расчет по CST 9,8 ГГц. Эксперимент около 9,15 ГГц (примерно).
Ошибка CST и эксперимент примерно 7%. Конечно это суммарная ошибка расчет+эксперимент+материал.
Лично Вы выложили результаты расчета:
По вашим расчетам (2...3 разных расчетов) фильтр получился на частоте около 9,4...9,45 ГГц. Классика 9,15 ГГц.
Ошибка около 2,7...3%. Причем в ту сторону куда я и указываю из-за "неправильности" значения эпсилона взятого для расчета.

Ошибку примерно в 3% я получал при "очень больших" установок меша для расчета в TD и FD.
При умеренно низких мешах я получал ошибку 4...5%.
Вопрос, стоит ли увеличивать время расчета в десятки раз (и мощность ПК), чтобы получить результат точнее на 1...2%?
Вроде, проще скорректировать начальное значение эпсилон и получить результат близкий к классике.
Конечно, возможно, что этот коэффициент коррекции будет работать только для определенных моделей (микрополосоковые структуры с определенным отношением w/h и т.д.). Для очень толстых структур или очень широких полосков возможно, что CST будет считать точнее классики.
Поэтому отсюда может "вытечь" другая тема - "Точность расчетов в CST различных структур".
Думаю, что лучше обобщить расчетно-экспериментальные результаты различных людей, чем пользоваться только своими расчетно-экспериментальными данными. Как понимаете, личные данные могут быть сильно субъективными.
Grizzzly
Цитата(Redcrusader @ May 9 2015, 06:42) *
Из-за большой ширины полоска берется удвоение удлинения. Что поделаешь, это патч-элемент! В моем случае удлинение может быть только с одного конца.

У вас порт дискретный, поэтому с его стороны излучение тоже будет, поэтому и удлинение имеет место. Тогда по вашей логике, если полосок узкий, то вообще ни с какой стороны удлинения не будет.

Цитата(Redcrusader @ May 9 2015, 06:42) *
Пока только tduty5 предоставил анализ и результат.
По вашим расчетам (2...3 разных расчетов) фильтр получился на частоте около 9,4...9,45 ГГц. Классика 9,15 ГГц.
Ошибка около 2,7...3%. Причем в ту сторону куда я и указываю из-за "неправильности" значения эпсилона взятого для расчета.

Расчет CST совпал с HFSS, они считают абсолютно разыми методами (FIT и FEM соответственно). Какие еще могут быть вопросы? У меня сначала были не все нужные настройки выбраны, но после моделирования, проведенного l1l1l1, и его комментариев я убедился в корректности работы пакетов.
Redcrusader
Цитата(Grizzzly @ May 9 2015, 11:51) *
У вас порт дискретный, поэтому с его стороны излучение тоже будет, поэтому и удлинение имеет место. Тогда по вашей логике, если полосок узкий, то вообще ни с какой стороны удлинения не будет.


Расчет CST совпал с HFSS, они считают абсолютно разыми методами (FIT и FEM соответственно). Какие еще могут быть вопросы? У меня сначала были не все нужные настройки выбраны, но после моделирования, проведенного l1l1l1, и его комментариев я убедился в корректности работы пакетов.

Я проверял с волноводным портом. И с двумя волноводным портами на обоих концах (четвертьволновый трансформатор).

Все пакеты работают примерно одинаково, поэтому следует ожидать, что ошибка при расчете микрополосковых структур у них будет одинакова.
При этом, они будут выдавать примерно одинаковые результаты.

Точнее про вычисления.
Для нашей Frez вычисляем L с учетом Eeff. Чтобы получить нашу Frez, надо физически удлинить L на 2dL.
Т.е. при увеличенной Leff программы CST и др. должны показать частоту Frez.
l1l1l1 вычислил Leff, и исходя из этой длины вычислил "резонансную частоту".
"...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?"
Но, CST должна показать именно Frez (см. выше), которая будет выше "резонансной частоты", а не частоту которую вычислил l1l1l1 для физической длины отрезка. Т.е. физическое удлинение отрезка "работает" в другую сторону, чем пытается показать l1l1l1.
Или я где-то ошибаюсь?

Предлагаю посмотреть посмотреть вложенный файл.
Там, как раз используются формулы из Баланиса.
Так же там приведены расчеты при разных установках меша и т.д.
Приведены зависимости вычисленного усиления от меша.
Но, к сожалению, не приводится значений получившихся импедансов при разных мешах. :-(
Если, кто-то считал антенны, то он знает, что расчет входного импеданса гораздо важнее. Т.к. он необходим для дальнейшего согласование с сопротивлением тракта. А усиление антенны не имеет такого большого значения, да и установки для расчета не сильно влияют на разброс значения усиления.
Приведенные значения S11 "скачут" так сильно, что сложно говорить о расбросе импеданса.

Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.