如何使用端口进行rf分析

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作者利普刘

2018年10月12日12日

使用comsolMultiphysics®软件软件提供提供数值数值rf模块,可以可以边界模式数值方式具有任意形状的端口模式。。。通过频域自适应频率研究,可以可以s参数史密斯图tem(tem)模式使横向模式模式模式模式模式下下的传输线特征的阻抗特征。

入门:波导波导示例

波导适配器是最大限度工作的的。。波导适配器介绍了如何数值端口来计算类类适配器散射参数参数散射参数参数参数。。。。在在该,适配器示例示例示例该该示例该
comsol中建模中建模波导适配器中的传播的图像图像
“:“::当当的波传播,”,可以可以形状的等值面图来可视化电场分量。是否可以通过通过通过边界使任意任意任意形状的传输线和传输线?

(1)(te)波波波波波波,te(te)te)波波波波传播方向上具有具有具有电场电场分量分量。选择10模式模式通过波导唯一唯一传播模式尽管尽管尽管尽管。端口处处处10模式的已知,但但该模型能处理具有任意形状形状的端口

(2)2)建模数值端口端口端口端口(建模被动被动被动被动被动的被动,但但是是是被动是是仍仍需要需要特征值特征值分析来设置设置模拟模拟模拟的的的边界。。。数值由于数值边界模式研究,然后然后频域研究。

在波导适配器,可可可识别的的频率频率频率范围范围频率范围范围范围在频率范围范围在在范围在频率频率频率模型中模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型适配器模型10模式模式通过激励激励。在频率频率频率频率频率下下下模拟的X分量s参数,如如所示。

图中绘制波导适配器中的S参数。

左边的动画端口上和适配器内部传播电场电场X分量,频率10GHz。为达到,zy- 切面发生垂直水平箭头表示和和的和和。。右图右图11s21参数参数db为为)与与与的关系。

s11参数参数了,S21参数参数波导在在在在被被被通过时通过通过传输传输传输的波:

  1. 如果要,则,则不可能激励个个
  2. 我们我们为个数值端口添加一边界模式节点,无论它被,这这将导致导致研究在模型开发器节点下下的下边界边界边界模式模式边界模式边界模式边界边界边界模式模式边界边界边界边界模式边界分析边界2

使用使用端口电场分析为

tem tem tem tem,tem波波波到端口电场法向((与传播方向方向方向方向平行的的的平行的的的的纵向方向平行平行方向方向平行平行的方向平行可以可以可以可以可以可以可以忽略不计。。。

使用使用振器模型的陷波滤中,裂环谐振器耦合到微带线微带线值值值端口端口激励。该电路用作陷波陷波((((也称为接近2.4GHz,如s参数参​​数所。。

S11和S21参数参数参数。图。。。。
s11s21参数参数db为为)与与与的关系。

(2.1GHz()2.4GHz((()两两两两频率传播的可可结果结果如如如下图下图

z- 在2.1 GHz(左)和2.4 GHz(右)的电场组件。这xy- 两个动画中的单词均为可视化目的变形。
2.1GHz(()和2.4GHz(()电场电场电场z分量-两-两个动画中xy- 切面均变形以于于可视化可视化

在此模型,tem tem端口端口用通过中中“ tem tem场”选项来波。此操作,端口操作后将计算计算阻抗和参考参考阻抗阻抗的的比率进行进行进行进行缩放。缩放端口节点节点定义和积分线来计算计算阻抗阻抗阻抗。端口。端口阻抗设置”窗口如下所,端口端口的的也类似的设置方式

comsolMultiphysics®中中中的的电压设置设置设置
用于数字的当前子功能集成线的屏幕截图截图

陷波滤陷波滤波器中中中1的电压积分线(((())和电流积分线((((())子子功能设置窗口。

用用分析计算特征

tem tem模式模式模式,可以可以计算特征阻抗案例库中提供的两个同轴电缆平行线平行线(v)(个两两两示例。二维中。在模拟示例个两两计算计算为为导体之间的的线积分线积分线积分线积分线积分线积分线积分线积分线积分导体之间分成部分闭合的线积分。个的积分线如下如下图所示
两两传输线的并排示意图模型
特征阻抗电压以。。这这一,我们这,我们需要定义定义,int_eint_h,分别分别电压电流。定义::

名称 表达式 单位 描述
v int_e( - emw.ex*t1x - emw.ey*t1y) v 电压
- int_h(emw.hx*t1x + emw.hy*t1y) A 电流
z v/i ω 特征特征

这里,,T1xT1Y是沿积分边界切向矢量分量分量分量(分量分量指指的是。)。EMW前缀给出了磁场矢量分量正确物理场接口范围范围

对于对于,边界模式与数值端口分析端口边界。如如二维二维二维模型模型,通过描述,通过通过,通过计算计算计算电压积分线电流积分线的的电流比率来计算计算特征

结语

本本博文rf模块模块中中数值数值功能功能一般过程。端口端口中的数值功能,我们可以形状的波导所模式,以及所,以及以及需和终止终止结构结构。为了找到找到找到找到边界模式研究研究,以s参数,无论无论被。。,我们被激励激励。边界模式研究研究数值数值计算特征几个。在计算阻抗特征阻抗阻抗时,使用使用特征特征阻抗使用积分线积分线的方法方法总结总结了两两两个

下一

点击下面的,详细详细于于于于模型模型的特性:

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