Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Построение коаксиальной нагрузки

Radio_0
Аватар пользователя Radio_0

Только начал работать в HFSS, можно ли смоделировать коаксиальную нагрузку с определенным КСВ?

PozhenskiyLS
Аватар пользователя PozhenskiyLS

Здравствуйте.

Пожалуйста, уточните определенные условия стоящей перед вами задачи:

1) Диапазон частот, в котором вам нужно достичь нужного КСВ.

2) Какого вида нагрузка должна быть - к примеру, сосредоточенный контур (R, L, C) или что-либо другое?

3) Должен ли в модели присутствовать сам коаксиальный кабель?

4) И главную цель моделирования - вам нужно создать такую нагрузку, чтобы при подключении её к кабелю на выходе КСВ достигал нужного уровня в определенной полосе частот? Или задача в другом?

Radio_0
Аватар пользователя Radio_0

Добрый день.

Произвожу моделирование КВП (коаксиально-водноводный переход) в диапазоне 8-11 ГГц. Для измерения параметров сейчас использую максимально длинный кабель, который смог сделать, но это очень долго по времени. КСВ нагрузки желательно 1.

PozhenskiyLS
Аватар пользователя PozhenskiyLS

Здравствуйте.

Отвечу на вопросы по порядку.

Первое. Моделировать длинный кабель для измерения параметров не нужно. На входе коаксиального кабеля можно задать волновой порт (Excitation -> Wave Port), который выполнит эту функцию. На выходе волновода нужно будет создать второй такой порт (можно назвать их как хочется, главное - не запутаться в номерах), и параметры КВП станут легкодоступны для измерения. Линии интеграции (Integration Line) при этом создавать не обязательно.

Второе. Добиться КСВ=1 на всей полосе частот от 8 до 11 ГГц невозможно. Однако вы можете определить полосу частот, в которой он может достигнуть не очень больших значений, задав резонансную частоту с помощью закрытого отрезка КВП (расстояние от штыря-возбудителя до стенки = 1/4 длины волны на резонансной частоте). Ширина этой полосы будет зависеть от того, какие значения КСВ вы посчитаете допустимыми.

Третье. Если вы хотите рассчитать КСВ так, чтобы он был точнее вычислен вблизи резонансной частоты - в частотной развёртке (Frequency Sweep) лучше использовать метод Discrete. Тогда определите размер шага (Linear Step) по частоте так, чтобы график КСВ был достаточно точным для вас. Если это не является необходимым - подойдет метод Interpolating. 

И последнее. Порты нужно создавать так, чтобы один располагался на обоих проводниках на срезе коаксиала (на внешней изоляции - не обязательно), второй - на всём срезе волновода.

Radio_0
Аватар пользователя Radio_0

Подскажите пожайлуста, что-то я все не могу разобраться как задать порты на квп и кабеле. Подскажите пожайлуста

Radio_0
Аватар пользователя Radio_0

Подскажите пожайлуста, что-то я все не могу разобраться как задать порты на квп и кабеле.

PozhenskiyLS
Аватар пользователя PozhenskiyLS

Здравствуйте.

Порт на волноводе вы задали правильно.

Насчёт порта на кабеле - я не совсем понял, что вы хотели задать на конце кабеля, расположив дальние от волновода грани центрального провода, тефлоновой изоляции и медной оболочки на разном расстоянии от волновода. Могу предположить, что вы сымитировали соединительный разъём.

Если это так, то, пожалуйста, уточните его параметры, конфигурацию и габариты. А также то, действительно ли другая сторона разъёма содержит оболочку, подложку и центральный провод, концы которых располагаются друг относительно друга на разной длине.

Если это не так, то в данном случае лучше "срезать" кабель так, чтобы границы вышеупомянутых компонентов кабеля оказались на одной, дальней от волновода, грани. Далее нужно выделить эту грань только для оболочки - самого широкого в разрезе компонента провода - и задать волновой порт с соответствующей линией интеграции. В прикреплённом проекте грань, аналогичная той, что возникнет после среза и станет основой порта, названа Face49.

Radio_0
Аватар пользователя Radio_0

Добрый день. Попробовал сделать как вы посоветовали. Границы компонентов сделал на одном удалении от волновода, задал порт, и при моделировании HFSS выдал ошибку "Port refinement hf3d. Port does not have a solved inside material on either side". С чем это может быть связано?

PozhenskiyLS
Аватар пользователя PozhenskiyLS

Здравствуйте.

Это связано с тем, что в опциях самого HFSS задано, чтобы он не искал внутреннее решение (Solve Inside) для материалов с объёмной проводимостью (Bulk Conductivity) больше определённого значения, которое можно менять. Таким образом в материалах, для которых велик скин-эффект, решение не вычисляется, т.к. в объёме объекта мало носителей заряда. А для волнового порта, присущего закрытым системам - коаксиальным кабелям и волноводам - важно, чтобы решение было найдено во всех примыкающих объектах.

Попробуйте разместить порт не на срезе оболочки, а на срезе тефлоновой изоляции, проведя линию интеграции от её внешней границы к внутренней.

Если это не сработает, нужно разрешить внутреннее решение для центрального провода коаксиала. Для этого в окне свойств объекта (Properties) нужно поставить галочку в строке Solve Inside, разрешив внутреннее решение. 

Если и это не поможет устранить ошибку, нужно будет разрешить внутреннее решение и для оболочки кабеля. Чтобы не искать его для стенок волновода, можно рассечь (Split) плоскостью объект Cylinder4 в месте стыка кабеля и волновода.

 

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 128 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.