Господа, сердечно всех приветствую!
Хотелось бы посоветоваться с сообществом по одному вопросу. Страшного, может быть, и ничего нет, но есть некоторое беспокойство. Дело в следующем. При моделировании полосковых устройств в MWStudio я помещаю исследуемый объект в воздушный бокс, торцевые стороны которого использую- ся в качестве портов, а верхней, нижней, условно правой и условно левой стороне присваиваю гранич-ные условия PerfectE. Порты при этом занимают всю грань целиком. Вопросы у меня следующие:
1) правилен ли такой способ назначения портов?
Вообще говоря, я пробовал задействовать для назначения порта и не всю грань, а лишь площадь, непосредственно прилегающую к полоску, но при включении режима адаптации, требуемый импеданс порта не получался.
Однако, он мог и не получаться при большей площади порта. Иными словами, подгонка импеданса может осуществляться как изменением ширины полоска, так и варьированием площади порта при неизменной ширине полоска, хотя понятно, что при неизменной толщине диэлектрика и фиксированной ширине полоска импеданс линии будет вполне определённый. А тут получается, что изменив размер порта получишь новую линию с новым характеристическим сопротивлением. Где истина, я пока не понял.
2)на какое расстояние (в длинах волн) должны отстоять границы порта от полоска? может кто-то видел конкретные рекомендации?

Посмотри на импортном форуме вот тут: eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=175649&page=1
может будет полезно, там же есть и другие вопросы/ответы по полоскам.

Да, так и надо. Отталкиваться надо от реальной структуры. Если у вас полосок окружен эл. стенками, то они влияют на свойства линии передачи и надо их включать в область порта. А если полосок не экранирован, то тут выбирайте сами. Однако лучше всего что бы область порта накрывала всю область где присутствует поле.

Вполне. Если вы посмотрите примеры,приведенные в студии,то увидите,что у них порт как раз и занимает всю грань. Можно,конечно,уменьшить порт,но при этом надо следить,чтобы в плоскости порта была квази ТЕМ-волна. При этом волновое сопротивление сильно не должно меняться.

у меня при моделировании получались вполне адекватные результаты когда границы порта отстояли от полоска на расстояние 3-5 ширин полоска,но конкретных рекомендаций я не видел
Тут еще может быть такой момент-на вашу структуру (на ее волновое сопротивление) оказывют влияние границы бокса. Попробуйте поварьировать ими и посмотрите,что получится. Потому как если они слишком близко,то волновое сопротивление полоска не будет соответствовать тому,что вы посчитали по оценочным формулам.
Желаю удачи.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Dobrogo vremeni sutok,
da takoy sposob sadaniya portov naibolee pravilniy.Pro tochnie rekomendacii, da oni est esli saglyanut v MWS Getting Started str 128-134(a imenno 129).Tam ukasanno kakie minimalnie rasmeri do granic porta, i dage kartinka sootvetstvuyuschaya(prikrepil ), dolgni bit dla normalnogo modelirovaniya. Ya toge poroy sadayu kak vsa ploskost, eto pravilno.
Voobsche govorya pro pravilniy rasschet v CST, mogu dage primeri vilogit is HFSS i CST. Modeliroval odnu i tu ge model s odnimi i temi ge parrametrami,a poluchaetsa otlichie, prichem pri proverke modeli v realii, sosdanii i ismerenii, HFSS daet bolee pravdiviy i pohogiy na pravdu resultat.
Da dla mena etot vopros davno BOLSCHUSCHAYA sagadka,pochemu takaya rasnica??(Hotya oba simulyatora dostoyni) Ya uge podnimal etu temu davno, no tak vnyatnogo otveta i ne poluchil.Vosmogno eto otnositsa tolko k modelirovaniyu poloskovich ustroystv ne snayu, bit moget teper kto-to otvetit na danniy vopros.
P.S. Proschu proscheniya u avtora dannoy temi esli uchogu ot nee.

Prostite Uvagaemiy ikolmakov,
voobsche v otvete est netochnot.
1)"Если у вас полосок окружен эл. стенками, то они влияют на свойства линии передачи и надо их включать в область порта." Sobstvenno vi dolgni sadavat elektricheskie stenki(tobisch ekran po vaschemu) na rasstoyanii kogda oni ne vnosyat iskageniy v liniyu,eto osnovi, inache ya ne vigu smisla ispolsovaniya takoy linii, vosmite koplanarnuyu.
Esche ras isvinite ne hotel Vas obidet, popravte esli ya ne prav.

Господа, всем большое спасибо! Удачи и всех благ.

OFF



Теоретически вы правы. Что бы уменьшить потери в крышке корпуса ее надо отодвинуть как можно дальше. Но на практике я более 10мм не встречал. Для многих применений это уже достаточно далеко. Однако, например в полосковых фильтрах выгодно крышку располагать ближе к полоскам для подавления несоседних связей между резонаторами. При расчете сверхузкополосых фильтров (1%) влиянием крышки пренебрегать нельзя.

Absolutno so vsem soglasen.

Признаюсь, реплику по поводу потерь в крышке я не очень понял. Потери в крышке, если их принять во внимание, появляются, на мой взгляд из-за того, что волна, распространяющаяся под полоском не только затухает в диэлектрике, но и излучается в окружающее пространство. При излучении она наводит токи проводимости на крышке, энергия которых уходит в тепло. Если крышки не будет, излучённая энергия просто уйдёт от полоска, и всё. Иными словами, если я правильно изложил, при наличии крышки будут потери на нагрев этой самой крышки, без крышки будут потери на излучение. В любом случае, то что излучилось из-под полоска, обратно не вернёшь, так что с этой точки зрения факты наличия крышки, высоты её расположения или отсутствия крышки на потерях энергии радикально не скажутся.
Что касается связи между структурами полосковых линий и зависимости их от высоты крышки, я бы не стал давать однозначных трактовок. Связь может расти как при уменьшении высоты крышки, так и при её уменьшении. Всё зависит от того, под каким углом на крышку падает волна из-под полоска и куда она упадёт после отражения. То есть в общем и целом, меняя высоту крышки можно менять и степень связи между линиями. Простите, если что не так сказал. Всё.

Uvagaemiy slonik, rekomenduyu pochitat literaturu, mne kagetsa vam nado nachat s osnov(posle slov chto-to isluchilos is pod poloska ) vprochem kak i dalsche, prosto prilip k kreslu ne mogu .Ne snayu sa chto vas proschat, konechno kagdoe mnenie imeet pravo na gisn, no ne do takogo ge.Mnogo misleay i pochti vse nepravilnie.Chitayte bolsche.
Udachi Vam!

Уважаемый slonik! Вы путаете представления квазистатической и электродинамической модели микрополосковой линии передачи (МПЛ).

В квазистатической модели нет волн, а есть только распределение потенциалов на полоске. В самом простейшем варианте параметры линии вычисляются исходя из ее представления в виде параллельного соединения двух плоских идеальных конденсаторов, образованных землей и полоском, а так же полоском и крышкой. Вторым конденсатором можно пренебречь по причине его малой емкости по сравнению с первым. Однако для корректности расчетов будем считать, что диэл. проницаемость в первом конденсаторе отличается от проницаемости подложки. Вводят понятие эффективной диэл. проницаемости, куда, фактически, "засунули" все эффекты связанные с отличием поля в плоскопараллельном конденсаторе от реального распределения поля в линии. Таким образом, весь расчет линии свелся к отысканию связи между геом. размерами линии и эфф. диэл. проницаемостью. Наиболее известный вариант - формула из книги Гупты. Таким образом, в квазистатической модели все поле сосредоточенно под полоском.

Если же вы говорите о волнах, то вы переходите к электродинамической модели. Здесь уже нельзя говорить о том что поле существует только под полоском. Представте МПЛ без диэлектрика. У вас получиться коаксиальная линия с чистой ТЕМ волной. Она занимает все воздушное пространство. Если мы вводим слой диэлектрика, то картина поля искажается и у нас уже распространяется квази-ТЕМ волна, которая имеет малую продольную компоненту. Конечно, такую волну можно представить в виде суперпозиции TЕ и ТМ волн. Однако, в отличее от прямоугольного волновода здесь спектр TЕ и ТМ волн возбуждается одновременно. Так что оперировать оптической аналогией из теории о прямоугольном волноводе в случае МПЛ затруднительно.

Надеюсь из моих объяснений понятно, что ваша фраза "любом случае, то что излучилось из-под полоска, обратно не вернёшь" не верна. Смотрите выше о коаксиальной линии. В неэкранированной линии, условно говоря, насколько волна близка к ТЕМ, тем меньше уровень потерь на излучение. То что поле присутствует и в воздухе никак не говорит о наличии излучения.

О подавлении несоседних связях в решетке резонаторов. В открытой структуре часть силовых линий замыкается на несоседние резонаторы, т.е. возникает паразитная связь. При наличие достаточно низкой крышке линии замыкаются или на соседние резонаторы или на крышку. Т.е. паразитные связи уменьшаются.

Здравствуйте, уважаемый andi1981!
То, что насмешил Вас, рад . Смех, как известно, продлевает жизнь . Тем не менее, так как похожие вопросы с портами у Вас были ранее, как Вы писали, хотелось бы узнать следующее. Предположим, что надо спроектировать делитель, скажем, 2:1. Конструкция делителя для расчёта помещается в бокс, и при этом на одной стороне бокса будет один вход, на другой - два выхода. Как Вы считаете, могут ли при этом два порта соприкасаться друг с другом, а если нет, то на каком расстоянии друг от друга их поместить?

Здравствуйте, уважаемый ikolmakov!
Я, действительно, достаточно долгое время занимался волноводами, а с полосками столкнулся недавно.
Старые привычки дают о себе знать.
Тем не менее, хотелось бы, всё-таки, уяснить, из-за чего появляются потери в крышке, и что такое "несоседние резонаторы"?
P.S.: Спасибо Вам и andi1981, что тратите на меня время .

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
Dobrogo vremeni sutok i Vam,
na eto toge est otvet v opisanii k CST ya Vas uge otsilal k nemu v poste vische, pravda nemnogo dalsche str. 143-144 tam rasskasano kak bit dvumya portami, kak ich pravilno raspologit na odnoy storone. Nu kogda ge vi stanete chitat?? ech privogu vidergku ottuda,udachi

За быстрый ответ сердечно благодарю! Что касается Getting Started, то Я его читал, но как писал выше,
были у меня определённые сомнения в применении этих инструкций, поэтому я и решил посоветовать-ся с людьми, чтобы не выкопать себе могилу, ибо бывали в моей жизни случаи, когда инструкции при-носили больше вреда, чем пользы.
P.S.:А смеялись надо мной Вы зря . Знаете, поганая ситуация, когда делать надо много, а спросить не у кого. Что касается чтения книг, то я их читаю, и, Бог даст, буду читать дальше, но в ряде случаев живое общение приносит гораздо больше пользы. Ведь так? Большое спасибо и удачи.

Ну вы уж не серчайте тоже, поскольку ну такие вещи писали, что сами понимаете, ну да бог с ним.По поводу общения это конечно, только вот порой времени мало.
Вам всего хорошего и удачи в освоении!

Ну а почему есть потери в стенках волновода? Все тоже самое. Наводиться токи (поле проникает в металл на скин-слой).

"Несоседние резонаторы" это резонаторы в фильтре не связанные основной связью. Если, допустим, есть фильтр с тремя резонаторам 1, 2, 3 и они расположенные так, что связи 1-2 и 2-3 основные, то связь 1-3 будет паразитной. В волноводных фильтрах такого нет, поскольку несоседние резонаторы физически разделены. А в микрополосковом исполнении все резонаторы расположены в одном объеме и имеют паразитные связи.

Я прикрепил пару картинок. Надеюсь с ними будет более понятно.

Dobrogo vremeni sutok, otkuda(is kakoy knigki) takie kartinki horoschie, takuyu vosmogno ya esche ne chital??

Большое спасибо! Уяснил.

Спасибо за лестный отзыв. Я их сам нарисовал.
Все же есть опыт подобных рисунков для методичек и статей. Так что это только схематичное представление.

Здравствуйте


Как у вас все cложно
Я бы такое считал одним портом или дорисовал бы подводящие коаксиалы (как запитывается каждый полосок ?)

Это срез по центру резонаторов. А возбуждаются они например так как на картинке ниже.

Если так, то "разрезаем" геометрию по пунктиру и задаем на выходе один
волноводный порт (с учетом коробки) и в нем 5-10(?) мод.
Затем сшиваем две посчитанные S-матрицы. Должно работать.

Уважаемый navuho! Я наверно запутал вас. Я приводил картинки только в качестве иллюстрации к моим рассуждениям о влиянии расстояния до крышки на величину паразитных связей в крышке.

Да нет, не запутали
Я тоже просто так рассуждаю, только с другого боку - как можно посчитать влияние крышки на параметры схемы.

Dobrogo vremeni sutok, Uvagaemiy Navuho, ya nemnogo ne ponimayu v vaschich rassugdeniyach, ne mogli bi vi podrobnee eto opisat. Esli ya pravilno ponyal regem strukturu po punktiru dalsche sadaem tolko odin volnovodniy port,(s uchetom korobki ne ochen ponyatno, sadavaya Boundaries chto-li ili kak?) i pro 5 -10 mod toge , pochemu? Otkuda 2 S-matrici i kakie?
Saranee blagodaren.

Здравствуйте !

Это метод декомпозиции для расчета резонансных волноводных структур.
CST выпустила такой документик в свое время - CST_USER_NOTE__HighQ_.pdf
Там это описано, если нужно - могу закинуть


Коробка как раз - сильно "облегчает" жизнь. Проблема расчета полосков - то что это структура с
открытыми границами (где ставить гр. условия ?) Коробка - это обычный прямоуголный волновод,
с металлическими границами. Их можно задать как PerfectE плоскости или назначить им проводимость
(если интересуют потери).



Число мод зависит от размеров и частоты. Коробка сама по себе - сверхразмерный волновод,
в котором могут распространяться много ее собственных волноводных мод, плюс еще моды полосков
(их тоже может быть несколько). Все это будет как-то искажено на самом деле (нужно считать, смотреть).
Матрица , она одна и та же - передачи сигнала от подводящего коаксиала (1 мода) в сечение коробки (10 мод), например.
Дальше ее нужно перевернуть и сшить саму с собой (делается в CST DS или Ansoft Designer).
В результате получится обычная одномодовая S-матрица, описывающая все резонансные св-ва объекта.
При расчете матрицы лучше задать побольше мод (HFSS поддерживает до 30 вроде) и потом смотреть коэффициенты их возбуждения.
Если коробка короткая, то даже запредельные моды могут переносить сигнал и ими нельзя пренебрегать.

Да было бы не плохо взглянуть, закиньте пожайлуста если не затруднит.



Могу конечно ошибаться, но когда задаешь волноводный порт и Boundaries коробке в которой помещена полосковая структура на подложке -это не что иное как прямоугольный волновод с металлическими границами, заданными конечно как PerfectE ? Или? Я просто не очень давно работаю с CST может не знаю всех особенностей, хотя прочитал достаточно.


Все описанное Вами мне очень интересно, возможно, есть какой-нибудь пример в литературе или в самой CST откуда становиться все это более понятно, про переворачивание и сшивание матриц, курс вышки был давно надо вспоминать.Что такое запредельные моды? И где можно посмотреть их коэффициенты?

Эх! век живи, век учись!

На мой взгляд разбивать структуры на части, а затем сшивать будет целесообразно, если совсем не хватает вычислительных ресурсов. Так работают все квази статические пакеты (например Serenade или модельки связанных линий в MWO). А электродинамика для того и нужна, что бы считать все сразу.

Основное преимущество метода декомпозиции, это то что он позволяет избежать расчета
высокодобротных резонансных структур целиком. На чем и затыкаются большинство программ -
любое малое изменение сетки вызывает значительное отличие в результатах (плохая сходимость).
Плюс, изменяя длину регулярной части можно легко и быстро оптимизировать всю структуру без
дополнительных EM-расчетов (!), только сшивая матрицы.

Каша там получается, и продольные составляющие сильно зависят от эпсилон.
Если нарезать продольные щели в экранированной МПЛ, они будут очень хорошо излучать(желательно под полоском, хотя можно и над, но недалеко :-)
Пробовали рассчитывать такие антенны, очень они приелекали тем, что внутри лямбда-ж маленькая была, решетки получались очень компактные. Хотели даже решать такие антенны аналитически, но после одного только дисперсионного уравнения стало совсем плохо, с HFSS оказалось проще. :-)