计算波纹波导的阻抗

众所周知，您可以使用RF模块来计算无损传输线结构的阻抗，例如均匀横截面的同轴电缆。但是您是否知道还可以计算出具有不均匀横截面的波导有效的阻抗？让我们找出如何！

计算直接同轴电缆的阻抗

首先，让我们看一下最常见的传输线结构之一，即同轴电缆。内部和外部导体通过电介质分离，并且波浪将在TEM模式下沿电缆的长度沿着电缆的长度行驶，这意味着电场和磁场横向到传播方向。

如果我们可以假设导体和电介质是无损的（许多情况下的近似值），我们可以计算阻抗，如模型库基准示例所示找到同轴电缆的阻抗（该模型也可以在模型库中找到）。

在该示例中，我们绘制同轴电缆的2D横截面，并指定介电属性以及在任何TE或TM模式下的截止频率以下的工作频率。然后，comsol软件将解决平面外传播常数和磁场的特征值问题，该磁场可用于计算电缆的阻抗。这种方法在计算方面非常有效，但仅适用于均匀横截面的TEMGUIDE。

计算瓦楞纸的阻抗

现在，让我们考虑带有波纹外导体的同轴波导。当需要机械灵活性时，使用这些。

瓦楞纸电缆。切片图是电场的，箭头图是磁场。

这样的波导将不会以纯粹的TEM模式运行，这意味着在传播方向上有一些电场和磁场组件。但是，我们将假设这些组件很小，因此可以将阻抗定义为：

在哪里v是可以通过在内部和外部导体之间任何线路的电场组成的路径积分来评估的电压p在任何横截面上都是po循环的组成部分。您可以使用集成耦合操作员评估在建模域的边缘和边界处的磁场以评估这些数量。

定义单元模型

我们只能考虑结构本身的一个周期性部分，而不是计算波导的一小部分。但是，向下传播波导的信号的有效波长将比这更长，因此我们使用Floquet周期性边界条件指定向下波导的波浪具有指定的传播常数。

Floquet周期性边界条件接口。

通过这种方法，我们可以解决一个特征值问题，以计算将具有这种传播常数的波的频率。使用周期性边界条件时，我们还需要确保边界上的网格是周期性的。

复制面功能将确保周期性面上的网格相同。然后将内部与游离的四面体元素融合。

一旦计算出单个单位单元格的溶液，我们就可以在该频率下评估阻抗。我们还可以扫描一系列有效波长，以计算一定范围内的阻抗，并观察到在较高频率下，阻抗将会上升。这意味着我们正在接近TE或TM模式存在的频率。那时，我们无法再使用这种方法。

总结说

在这里，我们已经证明您可以计算出具有准周期性结构在准TEM制度中的波导的阻抗。这floquet周期性边界条件和复制脸功能用于设置单位单元模型，该模型被求解以提取一系列频率的阻抗。

如果您对这种建模有疑问，请联系我们。