Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла Давайте сядем и спокойно разберемся
Во-первых, и Sonnet и MWO представляют собой симуляторы, в которых поля в полубесконечном пространстве моделируются с помощью внутренних полей в достаточно большом полом металлическом резонаторе.
Во-вторых, матрицы проводимостей (а именно они являются конечными результатами анализа) на концевых (пристеночных) портах подвергаются операции deembedding, то есть пересчету к базисным плоскостям, которые разработчик размещает в нужных местах.
Первое обстоятельство (моделирование закрытой структуры) приводит к тому, что всякие вариантные граничные условия на верхней и нижнй крышках являются сильно приближенными и представляют собой всего лишь этакие костыли, позволяющие рассчитывать входные импедансы печатных антенн. Я уже писал о проблемах MWO с расчетами диаграмм направленности (см
здесь). В нашей ситуации (короткая 2 x 1 мм линия и 4 мм высота крышки) ошибки из-за 120*PI нагрузок слишком велики и уводят практически единичный коэффициент за пределы физической реализуемости.
Подчеркиваю, что это одинаково справедливо для Sonnet и EMSight, поэтому графики |S21| на рис 1. одинаково вылезают вверх за 0 дБ для обеих программ. Результаты в MWO и в EMSight очень близки (что и не удивительно, поскольку внутри у них одно и то же), посему вряд ли стоит говорить о преимуществах Sonnet (кроме диэлектрических блоков). Даже криволинейные структуры (а их я посчитал немало), которые в Сонете можно анализировать с помощью треугольных краевых базисных функций, практически не отличаются от рассчитанных в MWO, не имеющем таких функций. На рис.2 приведены результаты с идеально проводящей (PEC) крышкой и PEC линией, а также с линией из золота. Бокс в этих случаях 10х10 мм, толщина проводника полмикрона.
Видно, что с законом сохранения энергии теперь все в порядке, правда, выбросы на графиках ничего хорошего не сулят, но об этом ниже.
Вывод: никогда (за исключением антенных задач) не пользуйтесь никакими другими граничными условиями на крышках, кроме идеально проводящих. Достаточная высота крышки (и с этим параметром нужно поэкспериментировать) обеспечивает хорошую имитацию полуоткрытого пространства.
Второе обстоятельство (обязательный deembedding) приводит к тому, что оба симулятора (EMSight и Sonnet) дают результаты, зависящие от положения боковых стенок, если длина подводящей линии кратна половине длины волны (в линии) на какой-то частоте рабочего диапазона. На частотных характеристиках появляются выбросы и результаты обоих симуляторов становятся недостоверными. Нужно провести серию расчетов, перемещая крышки внутрь и наружу. В нашем примере Х-размер 6 мм и Y-размер 4 мм дают гладкую частотную зависимость S21 (см рис. 3). То, что боковые стенки слишком близки, в нашем случае не страшно. Помните, что истинный размер подложки не играет никакой роли - мы всегда имитируем бесконечную по X и Y подложку (без учета поверхностных и вытекающих волн), поэтому не нужно обязательно задавать размеры резонатора равными размерам подложки.
При наличии связанных линий положение параллельных боковых стенок влияет на дальнюю связь, так что в этих случаях со сближением боковых стенок нужно быть осторожным.
Конечно, бывает так, что спецификация проекта требует поместить схему в слишком большой проводящий корпус, в котором могут возбуждаться высшие гармоники. В этом случае анализ в EMSight и Sonnet вообще приведет к принципиальным ошибкам.
Всегда можно проконтролировать разумность результатов анализа отрезков длинных линий с помошью моделей. MWO их имеет много, причем можно использовать, скажем, аналитическую MLIN и основанную на методе моментов GM1LN.
На Рис. 3 приведены сравнительные результаты моделирования MLIN, GM1LIN и EMSight с длиной подложки 6 мм и шириной 4 мм. Размер ячейки по X и по Y всегда 0.1 мм.
Вывод: как EMSight, так и Sonnet из-за указанных выше особенностей требуют к себе повышенного внимание и постоянного контроля результатов с помощью моделей и других EM симуляторов. Зато затраты времени окупаются возможностью анализировать весь проект в рамках только одной программы, то есть MWO. На мой взгляд, это неплохо.
optimizerНасчет скорости EMSight в MWO 2004: есть такое дело в популярной в народе версии 6.51. Что-там напортачили наши коллеги. Скорость счета действительно раза в четыре ниже, чем в версии от 2002 года. Но вот мне удалось заполучить свежую (trial) версию 6.53, так там эксперимент показал увеличение скорости в два раза по сравнению в версией от 2002 года. Нужно еще поэкспериментировать, но вроде бы стало хорошо. Поблема за малым – как уговорить эту версию еще маленько потрудиться на благо народа