Simulation einer Übertragungsleitung

Dieses Beispiel zeigt eine perfekte Übertragungsleitung (Koaxialstruktur) mit hoher Leistung von Gleichstrom bis 60 GHz. Die Struktur besteht aus PEC-Material zusammen mit Ultem 1000-Material. Die Struktur hat die Form einer koaxialen Übertragungsleitung mit wenigen Unterschieden: Sie besteht aus PEC-Material und Ultem 1000-Material. Eine weitere Beschreibung der Komposition und der Aufführungen finden Sie in den nächsten Abschnitten.

Abbildung 1 - Perfekte 3D-Linienstruktur

Maße

Die Simulation kann schneller laufen, wenn wir von der Symmetrie des Modells profitieren. In der Tat benötigt HFWorks nur ein Viertel des Modells, um entworfen zu werden: Es ist immer nützlich, Symmetrie zu verwenden, wenn das Modell dies zulässt. Die folgende Abbildung zeigt die Abmessungen der Struktur des Linienviertels. Alle Maße sind mit Anmerkungen versehen und in Millimeter angegeben.

Simulation

Das Design und die Abmessungen des Modells wurden so optimiert, dass eine gute Leistung erzielt wurde. Die Simulation verwendet den Scattering Parameter Solver von DC bis Millimeterwellenfrequenzen mit Fast Sweep oder Discrete Sweep. Das erstellte Finite-Elemente-Netz muss auf den Wirbelflächen gekrümmter Körper mit einer gewissen Genauigkeit reagieren.

Abbildung 2 - Geflecht der Struktur

Laden/Zurückhalten

Die Ausbreitung von Wellen wird im TEM-Modus betrachtet: Wir weisen der Außenfläche des HF-Signalträgers, dh der Seitenfläche des extrudierten zylindrischen Schnitts, eine Signalgrenzbedingung zu. Die Seitenumdrehungsformen (zylindrische Formen) der Struktur werden als perfekte elektrische Leiter behandelt.

Ergebnisse

Die Ausgangsergebnisse zeigen, dass wir über einen weiten Frequenzbereich von DC bis 60 GHz eine hervorragende Leistung haben: ungefähr null Einfügungsverlust und eine Rückflussdämpfung von besser als 20 dB.

Abbildung 3 - Einfügungsverlust

Abbildung 4 - Rücknahmeverlust

Mit dem 3D-Viewer von HFWorks können wir die innere Feldverteilung der Struktur genauer betrachten.

Abbildung 5 - Innere Verteilung des elektrischen Feldes bei 40 GHz