Пытаюсь расчитать дуплексер на 145 МГц на объемных резонаторах в CST MICROWAVE STUDIO. Нарисовал фильтр, подключил порт, задал частоты и граничные условия. Программа вроде бы считает, но результаты далеко не верные. Может как-то не так порт подключил или ещё в чем-то дело? Подскажите.

Я посмотрел ваш проект но,видимо,у нас разные версии студии (у меня 5.1.3). Когда я открыл проект,то обнаружил только структуру,состоящую из "земли" и резонатора. В качестве материала-идеальный проводник. Больше нет ничего-ни других материалов,ни портов.
Если это ошибка,то,возможно,будет лучше,если вы выложите в этой ветке картинки,на которых будет видно:
1. Какие материалы вы используете
2. Какие граничные условия задаете
3. Как задаете порт

Использую версию 2006 года. Сделал пару скриншотов.

Скриншоты посмотрел и,на первый взгляд,ошибок не нашел. Что смущает-петли сбоку от резонатора "втыкаются" в металлическую стенку через некий диэлектрик (isolator,если не ошибаюсь,если ошибаюсь,то поправьте меня ). Петли возбуждаются портами и тут у меня вопрос-как задан порт?
1. Порт должен "сидеть" на диэлекрике
2. Порт "сидит" на диэлектрике,но результаты моделирования все равно далеки от истины,ergo 3
3. Попробуйте в плоскости,где находятся порты,заменить электрическу стенку на магнитную и еще раз проведите моделирование.
4. Уберите пока симметрирующую магнитную стенку (маловероятно,что дело в этом,но... )
5. Проверьте сетку в области диэлектрических втулок. Попробуйте поварьировать параметры сетки для втулок.
Если получится,напишите,пожалуйста,-очень интересно,т.к. сам часто воюю со студией. Желаю удачи.

Да, порты возбуждают петли, петли проходят в воздушный отсек через ground через изоляторы из фторопласта. Граничные условия со всех сторон электричестие и есть одна плоскость симметрии, секущая отсек по оси резонатора. Со стороны петель граничные условия естественно в плоскости окончания изоляторов и петель. Проэкт рисовал в глобальной системе координат, не прибегая к локальной. Резонатор, петли и ground (основание толщиной 1.5 мм) задал из идельного проводника, отсек задал как воздушное пространство. По идее frequency domain solver считает и результаты выводятся на графики, но результаты явно не те. На диаграмме Смита S11 S22 находятся в центре по всей полосе частот (130-150МГц), вот только на прямоугольных графиках видимость резонанса (видно по скриншоту). И ещё solver выдает сообщение предупреждающее (3.jpg), а про что идет речь не пойму. Как сделать более мелкое разбиение петель и мелких деталей на тетраэдры (Mesh)? И вообще, может ли прога просчитать такой вариант фильтра? Пробывал подключать дискретные порты, но в этом случае сольвер выдавал сообщение что порт находится inside относительно PEC.

Угу-вижу предупреждение о том,что расширены "критические ячейки"... Вам надо включить отображение сетки (Mesh->Mech view) и вы увидите,что в каких-то метах структуры мэшеру не удалось самостоятельно разбить структуру на ячейки. Это не страшно. Вам нужно сделать следующее:в дереве проекта (в левом окошке) нужно выбрать объкты которы были плохо мэшированы. Выбрав эти объекты,жмете правую клавишу мышки и выбираете пункт "Mesh Properties..." Появится менюшка,в которой вас будет интересовать подраздел "Mash refinement" (в той версии студии,которой я сейчас пользуюсь,всего 4 пункта). Поиграйте с параметрами сетки для выбранных объектов. В результате вы должны получить вариант,при котором объкты будут мэшироваться без ошибки (кстати,после этих действий может ощутимо увеличиться время моделирования поэтому,возможно,альтернативным вариантом будет увеличение геометрических размеров объектов).
Что еще сказать? Попробуйте все-таки в плоскости,где стоят порты поставить магнитную стенку (с портами тоже было много обсуждений в свое время).
По поводу резонанса-в прямоугольных координатах все выглядит вполне правдоподобно (пик узкий потому что материал без потерь),а вот по поводу диаграммы Смитта-непонятно (причем не только мне). Уберите пока диаграмму и попробуйте посмотреть фазу.
P.S. Кстати,сам некоторое время назад возился с фильтром с объемными резонаторами-было много всякого бреда. Более-менее реалистичные результаты получались только после беседы с людьми,которые действительно понимают физику происходящего (я,к сожалению,к таковым не отношусь ) да еще после долгого обсуждения на форуме,что и как делать,чтобы студия считала... Где-то эти ветки еще остались. Поищите и,возможно,найдете что-то для себя полезное.

Ок! Стенка со стороны портов стоит теперь магнитная - результат прежний. Сейчас буду пытаться делать сетку более мелкую для мелких элементов (петли, изолятор). А не может повлиять соотношение диаметров изолятора и петли (в этом месте может получиться коаксиал)? Порт правильно каким образом задать? Я сначала выделил на изоляторе плоскость инструментом Pick face, а затем на эту плоскость повесил порт, тоесть получается что порт сидит только на изоляторе? Так правильно?

Сделал Mesh помельче, переподключил порт, запустил сольвер и вот какое сообщение вышло. Может у меня геометрия нарисована не совсем коректно, например изолятор и горячий конец петли имеют где-то контакт с ground? Как это можно проверить чтобы не перерисовывать заново?

Похоже, в качестве background material'а задан PEC. Может, проблема в том, что часть "свободного" пространства, которое должно быть заполнено воздухом, на самом деле у Вас заполнено background material'ом ?

Незнаю точно как это можно проверить. Сейчас запустил трансиент сольвер и предварительно в районе петель уплотнил разбиение (сетку) в результате прошло уже более часа - комп сосчитал около 7 процентов долго однако. Что хорошо в этой проге - по ходу анализа есть доступ к графикам и они меняются по мере расчета! И по графикам уже начинает вырисовываться более менее правильная измерительная картина этого фильтра. После завершения расчета выложу скриншоты графиков, пока выкладываю предварительные.

Вообще для грубой проверки корректности моделируемой структуры можно в опциях солвера включить опцию "Port Modes Only", выполнить расчет (это требует значительно меньше времени чем полный расчет), после чего проконтролировать волновые сопротивления портов. И если полученные результаты не слишком Вас озадачили , выполнять полный расчёт (выключив Port Modes Only)

Кстати,хотел еще сказать в тему (понимаю,что легче от этого не станет,но...). Сам много раз сталкивался с такой ситуацией-во временной области программа считает очень корректно,но резонансные структуры в ней не посчитаешь-нужно считать в частотной области. И вот тут начинаются чудеса Я очень надеялся, что в новой версии этот глюк убрали. Но,видимо,нет

1. А что у вас за порт такой, коаксиал ? Тогда где внешний проводник ?
Или у вас такой диэлектрический волновод ? Тогда как вы его возбуждаете в реальности ?
2. Зачем такая форма петли (вытянутая) ?
3. Для чего полая труба в середине резонатора ?
4. Почему не задана плоскость симметрии в XZ ?
5. Что вы хотите посчитать, только рез. частоты ? Тогда лучше использовать Eigen Solver.
6. То что у вас есть ошибки - "sell expanded" означает, что реально часть диэлектрического
зазора заменена на металл. Вполне может быть так, что образуется закоротка.
Добейтесть отсутствия ошибок в mesh, в зазоре должно быть минимум несколько (3-5) ячеек,
лучше больше.
7. Зачем столько элементов ? Достаточно было нарисовать полый мет. бак и вычесть из него внутр.
поверхности (труба, петля...). Тогда будет один объект и порт можно не использовать, частоты
от этого сильно не изменятся, зато через пару минут счета увидите спектр своего резонатора
со всеми полями. Тогда можно и дальше думать, что вы с этим хотите сделать...

Народ, помогите достать MWS, с мула выкачать не получаеца.

Переделал и упростил немного геометрию фильтра - выкинул металическое основание, а вместо него стоит граничное условие. Делал порт по анологии, посмотрев обучалку на сайте CST. Выделил диэлектрик инструментом Pick face и подцепил на это выделение порт. Проводник возбуждающей петли находится внутри изолятора и плоскости их начал совпадают и находятся в "0" по "z", в этой же плоскости проходит электрическое граничное условие.



Расчёт этого фильтра делал для проверки - тоесть что будет меняться при изменении геометрических размеров петель связи и в конечном итоге для выбора оптимальной длинны и положения петель.



Именно из трубы предполагается в дальнейшем сделать физическую модель дуплексера.



По идее наверное это можно сделать, но из-за медленности расчётов решил пока это не делать.



Насчёт резонанса как раз это не самое главное, главнее посмотреть импеданс и подвигать петли в пространстве и глянуть изменения от этого.



Я прикрепил скриншот с Mesh, по фото можете сказать наличие ошибок в разбивающей сетке?



Ок!
За ночь комп посчитал трансиентовским сольвером - приатачиваю обещаные фото. Всё-равно чето не то Наверное всё-равно где-то ошибка.

Переделанный проэкт. Архив состоит из 2-х частей. Вот первая.

Вторая часть архива. Размер файла не позволял выложить его тут целиком.

По-моему,в этой ветке http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=16670 шел разговор о студии...

Чёта я не нашел полезной информации по этой ссылке

Виноват Забыл,что FTP не функционирует (лежал там новый пакет CST 2006)

To UA1CFM: Сегодня открыл ваш первый проект. Построения выполнены верно, хотя и не всё оптимально (поскольку в качестве Background material'а задан PEC, то элемент ground можно было бы и не рисовать - он бы получился на автомате). Выполнил расчеты в frequency domain solver, предварительно измельчив mesh. На расчет ушло не так и много времени - минут 5-7 (P-IV, 3GHz). Получил такую же картину, как и у Вас: модуль коэффициента отражения равен 1.
На что я сразу же обратил внимание в моделируемой структуре, так это на длину петли связи - около 70 мм. Не слишком ли это мало для частоты 150 МГц? При такой длине входной порт оказывается фактически закороченным.

Ок, спасибо!
Сегодня перерисовал этот фильтр именно так, как вы и говорите, сделал сетку поменьше и поставил на расчёт, прошло уже 3 часа и комп просчитал только 16%. 512мб озу и 2.4 ггц гипертрейдинговый P4 Интересно, в проге есть галочка чтобы использывать сетевые компы для помощи в расчёте. Как подключить сетевые компы для помощи, может кто знает?
Нет, размер петли связи с резонатором вроде такой и есть, фильтр взят вот по этой ссылке http://www.xs4all.nl/~pa0nhc/repeater/duplex2m/duplexfi.html
Уже сделана его физическая модель, но у меня никак не получается добиться согласования (подключения) двух и более секций в приёмном тракте - тоесть где две петли одного отсека соединяются индуктивностью снаружи. В этом случае получается режектор с довольно приличными параметрами, но КСВ п полосе пропускания очень плохое. В тракте передачи стоят 2 режектора (с конденсаторами между петлями) и потери в полосе пропускания около 1.3 дб, а режексия с разносом в 600 кгц получяется около 40 дб. В этом передающем тракте вместо лямда\4 использовал лямба\2 куски коаксиала для соединения этих двух секций и КСВ и на экране прибора всё нормально. В приёмной части (с индуктивностью между петлями) получается полное несогласование обоих секций. Каждая в отдельности выглядит на АЧХметре вполне прилично и КСВ нормальное, а когда соединяешь их последовательно, то в полосе пропускания образуется две вершины и очень большое затухание в полосе пропускания - 2.6 дб режекция в принципе нормальная - около 40 дб. Пробывал секции в приемном траксе соединять и лямба\4 и лямда\2 - лучше с вариантом \4. Поэтому в связи с этим захотелось этот фильтр просчитать на компе и может хоть какие-то выводы сделать по этой проблемме. Но чего-то ни в реальной ни в виртуальной моделе пока не получается. Плюс буду резонатор увеличивать в диаметре, у автора в его варианте резонатор в виде трубы 22 мм, пересчитать мне его придётся под трубу 32 мм - думаю увеличится добротность и в связи с этим будет легче добиться хорошей режекции, чтобы она не тянула за собой вниз потери в полосе пропускания. В конечном итоге нужно будет добиваться мешьших потерь в полосе пропускания и большей режекции.

Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать ...
Поэтому выкладываю ваш проект, немного исправленный, так как он должен, imho ,выглядеть для расчетов. Проект посчитан, заняло это минут 10 (FD fast resonance solver).
Виден низший резонанс на ~ 0.143 GHz, следующий (с двумя продольными вариациями) где-то около 0.450 GHz.
hxxp://rapidshare.de/files/28832354/2b.rar.html
Не советую считать в TD - будет очень долго это делать (в крайнем случае можно использовать AR-фильтр).



Основная ошибка (а точнее даже неверная концепция) это то, что MWS позволяет задавать плоскости симметрии в
принципиально несимметричных структурах. В вашем случае плоскость YZ не может быть пл. симметрии для резонатора с двумя портами
(поскольку между ними есть односторонний поток мощности через это сечение). Нужно задавать H-plain symmetry только в XZ !
Задав ее в YZ вы фактически получили резонатор с одним портом Естественно при отсутствии потерь, вся мощность отражается.

Дак все-таки где прогу то достать. Может кто из Питера есть, переписали бы на диск?

Ок! Спасибо Вам огромное!!! Это то что нужно!!! Я только не понял каким образом нарисован изгиб петли связи, я делал его выделяя плоскость цилиндра петли и протаскивал её с поворотом на 180 градусов, потом выделял плоскость получившегося поворота и удленял его до пересечения с границей отсека. Думаю что метод рисования тут не очень важен - как кому удобнее. В вашем проэкте при изменении радиуса петли (через переменную) этот поворот петли остается прежнего диаметра (неизменный). Просто я промахнулмя маленько, диаметр петель2.5 мм, а я упустил этот момент и ввел это 2.5 мм диаметра в поле для ввода радиуса - эстественно петля стала в диаметре 5 мм Затем, у Вас в преэкте насколько я понял анализируется только продавленности в вакууме, сделанные соответствующими цилиндрами (петлями и резонатором), немного мне не понятно - металлических петель нет при расчетах или как? И теперь, после расчёта этого проэкта остается только свипировать эти переменные (длинны петель например) и графики будут показывать изменения или как это делается? По графикам получается довольно правдоподобная катрина этого фильтра - именно это я видел при настрийке реальной модели по X1-42.

При детальном рассмотрении Mesha петель обнаруживаются какие-то непонятные разноцветные точки (на скриншоте) - каково их назначение? Ваш проэкт немного изменил: вместо PEC материала подставил медь и запустил Tranciant Solver пока считает, при рассмотрении графиков в Вашем проэкте обнаружил слишком маленькие потери в полосе пропускания - это из-за PEC ?

Для этого нужна сетевая лицензия. Мне не известно, сумел ли кто-либо сделать такую для CST 2006?

Было бы весьма полезно.

Посмотрите, там есть отдельный параметр - ширина петли.


Что значит нет ? Нету обьема заполненного металлом. А оно вам нужно ? Все равно вы задаете - PEC,
то есть MWS сама отселектирует внешнюю поверхность металла и исключит из расчетов металл. объем.
Чтобы "облегчить" ей жизнь, лучше сделать это заранее.

Это точки привязки сетки к геометрическим фигурам, использованным при построении (в конкретном случае это тор)


Не понял вопроса. Если везде PEC - то потерь вообще нету. Есть прохождение и отражение (s11^2+s22^2 = 1).
Если TD показывает потери - то это только ошибки сходимости...



А воздух то зачем водить? Потери в нем мизерные, если только он не 100 % влажности
Fast solver считает и с потерями тоже, так что можете задать проводимость стенок резонатора и петель связи. Только в этом случае похоже без введения металл. объемов не обойтись.
Это недоработка CST-шников, поскольку все равно объекты эти не считатются внутри, а все сводится к учету поверхностной проводимости.
Зачем для этого обязательно задавать объем - мне непонятно.


Так и должно быть. В плоскости порта - коаксиал с заполнением фторопластом. Петли, как отдельного
объекта нету, она входит во внешнюю поверхность резонатора и автоматом сшивается с внутренним
проводником коаксиала.

Ок! На основе этого проэкта пока делаю расчеты изменяя габариты фильтра и смотрю закономерности. Заодно учусь пользоваться программой.

ОшЫпка вышла, не считатет он с потерями. С пов. потерями считает только general FD-solver, причем только с tetra-mesh.
Поигрался я еще с вашим проектом, насчет потерь и вот что из этого вышло :
hxxp://rapidshare.de/files/29659058/2c.uha.html

По сути это полный аналог расчета в HFSS (одинаковый тип сетки и солвера). Я бы пользовался последним...

Спасибо! Разбираюсь с новым проэктом. Сколько по времени считал ваш комп этот проэкт?

6 мин 30 сек (P4-3.4 GHz)

Подскажите, как правильно прикрепить к концам петель постояный элемент (конденсатор или индуктивность) или описать, что между такой-то и такой-то точкой существует внешняя емкость или индуктивность. Если подцепить Lumped element программа учитывает длину выводов детали?