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Ten Way Conical Power Combiner Simulation

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Anwendungen

Gebrauchte Werkzeuge:

Beschreibung

In diesem Beispiel werden validierte Ergebnisse eines 10-Wege-Leistungskombinators vorgestellt. Das Modell und die Abmessungen der Struktur wurden gemäß [1] festgelegt. Die Simulationsergebnisse zeigen eine große Übereinstimmung mit den in derselben Literaturstelle gezeigten Messungen. Die folgende Abbildung zeigt den Haupteingangsanschluss (rote Pfeile) und einen Ausgangsanschluss (grüne Pfeile).

Die 3D-Ansicht der Struktur in SolidWorks

Abbildung 1: Die 3D-Ansicht der Struktur in SolidWorks

Simulation

Der Löser für Streuparameter ist der am besten geeignete Analysator für eine solche Struktur, da er die gewünschten Variablen und Frequenzantworten bietet: Rückflussdämpfung, Einfügungsdämpfung, Isolation zwischen den Ausgangsports, relative Phasenverschiebung zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen usw. Das angewendete Netz ist gut in der Nähe der Diskontinuitäten. Die Übergangsflächen sind die wichtigsten Bereiche für den Löser: Sie sind der Ursprung einer Impedanz- und geometrischen Verteilungsänderung. Deshalb müssen wir ihnen ein feineres Netz zuweisen.

Lasten/Fesseln

Die Anschlüsse sind alle auf den Flächen der kreisförmigen Dielektrika angebracht. Wir können anzeigen, dass die Ausbreitung im TEM-Modus zum Löser erfolgt, um verfeinerte Ergebnisse zu erhalten. Die oben dargestellte Struktur wird als Vakuumkavität betrachtet; Seine äußeren Oberflächen werden als Perfect Electric-Leiteroberflächen behandelt.

HFWorks bietet die Möglichkeit, das elektrische oder magnetische Feld in verschiedenen Formaten anzuzeigen und den anzuregenden Anschluss auszuwählen. In dieser Figur ist der zentrale Haupthafen aufgeregt.

3D-Verteilung des elektrischen Feldes (Main Central Port ist aufgeregt)

Abbildung 2: 3D-Verteilung des elektrischen Feldes (Haupt-Zentralanschluss ist erregt)

Ergebnisse

Um die Genauigkeit des HFWorks-Simulators zu überprüfen, müssen die Ergebnisse der Simulationen mit Messungen verglichen werden. Die folgenden Abbildungen zeigen die Einfüge- und Rückflussdämpfung der Struktur von 2 bis 20 GHz.

Ein Vergleich der simulierten und gemessenen Reflexionskoeffizienten am zentralen Ausgang

Abbildung 3: Ein Vergleich der simulierten und gemessenen Reflexionskoeffizienten am zentralen Ausgang

Isolation zwischen den Ausgangsports (S23, S24, S25, S26)

Abbildung 4: Isolation zwischen den Ausgangsports (S23, S24, S25, S26)

Einfügungsverluste vom Haupteingang zu Port N

Abbildung 5: Einfügungsverluste vom Haupteingang zum Port N


3D-Verteilung des elektrischen Feldes bei 3 GHz

Abbildung 6: 3D-Verteilung des elektrischen Feldes bei 3 GHz

Verweise

[1] Design of a Ten-Way Conical Transmission Line Power Combiner Dirk I. L. de Villiers, Student Member, IEEE, Pieter W. van der Walt, Senior Member, IEEE, and Petrie Meyer, Member, IEEE   Feb. 2007.