Доброго времени суток Уважаемые,

есть следующая задача: посчитать длинну волноводного перехода с 6*3 мм на, видимо, сверхразмерный 20* 20мм,квадрат в сечении. Соответственно хочется получить наименьшие потери в заданном диапазоне частот(26-38ГГц). Фактически это два квадратных рупора навстречу друг другу, между ними будет небольшая секция, где видимо собираются потом что-то делать еще, но пока это не важно. Почему, именно, такой не знаю. Посмотрел справочник по волноводной технике, но однозначной формулы для рассчета длинны не обнаружил. Может есть у кого какие мысли, я не особо пока в волноводной технике, может есть простая формула где в литературе?

Приветствуется любая помощь.
Заранее благодарен.

Для сверхразмерных переходов , да еще с разными сечениями входа выхода, аналитики не существует.
Только численная оптимизация. Про одномодовые переходы можно прочитать у того же Фельдштейна
Общее правило для широкополосных переходов, это плавное изменение сечения в начале и в конце перехода,
максимум производной - ближе к центру (тут все зависит насколько многомодовый выход)
Для циллиндрических переходов я обычно использовал формулу типа A0+(1-cos(fi*n)+b*[sin(fi*n)]^2)*dA, где
A0 - входной размер сечения, dA = (A1-A0)/2, fi = pi/n, n - число разбиений, b - параметр
Подбиралась длина перехода "L"и коэфф. "b"
Это плавные переходы - они наиболее широкополосные, но и подлиннее ступенчатых получаются.
Ступенчатые легче расчитать численно с помощью "Mode Matching" (реализован в Microwave Wizard и WaspNet),
когда коэффициенты s-матрицы скачка сечения волновода рассчитываются аналитически и затем сшиваются.
Но в принципе можно все проделать и в HFSS и в CST, будет немного дольше считаться.
Да, а вам только отражение нужно минимизировать или сохранить одномодовость на выходе перехода?
Последнее значительно сложнее.
Есть еще такая полезная книжка - Каценеленбаум "Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами", М.: АН СССР, 1961.
Только нигде не могу ее найти...

Да, Фельдштейна вчера прочитал, немного нового узнал, но в этом направлении не очень помогло, и проект уже сделал в HFSS, я задал параметром длинну этого прехода и просвипировал по диапазону., и вроде идеальным вариантом получился переход 70мм длинной, только вот хотелось бы еще и на теории тоже убедится в правильности решения. Одномодовость скорее всего сохранится, а минимизировать только отражение.
Если интересно, то могу скинуть проект по почте или еще куда-нибудь.Если с результатами, то он большой по объему!
Да у вас написано, что подбиралось L, но она нигде в приведенных формулах не фигурирует?

Спасибо за участие

Длина перехода присутствует во второй координате в виде: Z_i = Z0 + i * L/n, где i = 0..n - номер шага по Z
Первую формулу тоже нужно поправить : A_i = A0+(1-cos(fi*i)+b*[sin(fi*i)]^2)*dA

По собственному опыту скажу, что здесь можно налететь на грабли. А грабли такие:
поскольку переход осуществляется на сверхразмерный волновод, то рабочий диапазон получается принципиально многомодовый (причем как в сечении сверхразмерного волновода, так и уже начиная с некоторого сечения перехода).

На частотах отсечки различных мод могут возникать резонансы, которые на кривой КСВН проявляются как правило характерными узкими выбросами (вверх-вниз), а могут и выглядеть безобидным на первый взгляд провалом КСВН (но к сожалению скачком в затухании). Они достаточно узкие и при обычных измерениях не всегда видны, отловить их зачастую получается на самой медленной развертке. Но если Ваш сигнал попадает на этот выброс - то соответственно ничего хорошего.

По моему опыту, это происходит, когда присутствует несимметричность, либо когда переход очень короткий, ступеньки очень длинные и т.п.

Отсюда следует еще один важный момент: мало посчитать пререход без резонансов в рабочей полосе частот, необходимо еще и очень аккуратное его изготовление (симметричность). Либо возможную несимметрию нужно учитывать уже при расчетах, и "выгонять" все возможные резонансы за рабочий диапазон.

В этом смысле (особенно учитывая, что имеем дело с мм диапазоном) наверно предпочтительнее гладкий переход. Хотя мы успешно делали ступенчатые достаточно короткие переходы с Н-волноводов на прямоугольные без резонансов с рабочим диапазоном 1:3 (задачка даже немного посложнее), но этот рабочий диапазон пониже миллиметров (соответственно изготовление точнее).

с уважением
Андрей

PS: в принципе, если скинете эскизик перехода, можно глянуть его на предмет резонансов