Hej! Som dodávateľom vlnovodov z ohybu roviny E a dnes sa s vami chcem podeliť o to, ako používať simulačné nástroje na navrhovanie a analýzu týchto vlnovodov. Bude to trochu technické, ale pokúsim sa to rozobrať spôsobom, ktorý je ľahko pochopiteľný.
Po prvé, povedzme si o tom, prečo sú simulačné nástroje také dôležité, pokiaľ ide o vlnovody z ohybu roviny. Tieto vlnovody sú rozhodujúcimi komponentmi v mikrovlnných a RF systémoch. Používajú sa na zmenu smeru elektromagnetickej vlny v rovine E, ktorá je kolmá na magnetické pole. Ale ich navrhovanie nie je prechádzkou v parku. Musíte zvážiť faktory, ako je porovnávanie impedancie, strata vloženia a strata návratnosti. Simulačné nástroje sa tu hodia, pretože vám umožňujú modelovať vlnovod a predpovedať jeho výkon skôr, ako ho skutočne vytvoríte. To vám šetrí čas a peniaze, pretože sa môžete vyhnúť nákladným chybám.
Na trhu je k dispozícii niekoľko simulačných nástrojov, ako napríklad mikrovlnné štúdio CST, HFSS (simulátor vysokej frekvenčnej štruktúry) a viacfyzika Comsol. Každý nástroj má svoj vlastný súbor funkcií a výhod, ale všetky slúžia rovnakému základnému účelu: simulovať správanie elektromagnetických vĺn vo vlnovode.
Začíname so simuláciou
Keď začnete používať simulačný nástroj, prvá vec, ktorú musíte urobiť, je definovať geometriu vlnovodu roviny roviny E. Budete musieť špecifikovať rozmery vlnovodu, ako je šírka, výška a polomer ohybu. Vo väčšine simulačných nástrojov je to celkom jednoduché. Na vytvorenie 3D modelu vlnovodu môžete použiť vstavané - v nástrojoch na kreslenie.
Po definovaní geometrie musíte nastaviť vlastnosti materiálu. Vlnovody sú zvyčajne vyrobené z kovov, ako je meď alebo hliník. V simulácii budete musieť špecifikovať vodivosť kovu. To ovplyvňuje to, ako elektromagnetické vlny interagujú s vlnovodnými stenami. Musíte tiež definovať dielektrický materiál vo vlnovode, ak existuje.
Ďalej nastavíte hraničné podmienky. Tieto definujú, ako sa elektromagnetické vlny správajú na okrajoch simulačnej domény. Napríklad môžete nastaviť hraničnú podmienku perfektného elektrického vodiča (PEC) na stenách vlnovodu, čo znamená, že elektrické pole je na stenách nula. To je dobrá aproximácia pre väčšinu kovových vlnovodov.
Spustenie simulácie
Po nastavení geometrie, vlastností materiálu a hraničných podmienok je čas spustiť simuláciu. Simulačný nástroj vyrieši Maxwellove rovnice na výpočet elektromagnetických polí vo vlnovode. To môže trvať nejaký čas, v závislosti od zložitosti modelu a výpočtovej sily vášho stroja.
Po dokončení simulácie môžete analyzovať výsledky. Jednou z najdôležitejších vecí, na ktoré sa treba pozrieť, sú parametre. Parametre S - hovoria o vlastnostiach rozptylu vlnovodu. Napríklad parameter S11 predstavuje stratu návratnosti, čo je miera toho, koľko vstupného signálu sa odráža späť od vlnovodu. Nízka hodnota S11 znamená, že existuje menej reflexie a lepšej impedančnej zhody.
Parameter S21 predstavuje stratu vloženia, čo je miera toho, koľko vstupného signálu sa prenáša vlnovodom. Vysoká hodnota S21 (takmer 0 dB) znamená, že došlo k menšej strate a lepšej prenose.
Môžete si tiež vizualizovať elektromagnetické polia vo vlnovode. To vám môže pomôcť pochopiť, ako sa vlny šíria a kde by sa mohli vyskytnúť nejaké problémy. Napríklad môžete vidieť niektoré oblasti vysokej intenzity poľa, ktoré by mohli viesť k rozpadu alebo nadmernému vykurovaniu.
Optimalizácia dizajnu
Na základe výsledkov simulácie môžete začať optimalizovať dizajn vlnovodu ohybovej roviny. Ak je strata návratnosti príliš vysoká, možno budete musieť upraviť rozmery vlnovodu alebo tvar ohybu. Môžete tiež skúsiť zmeniť vlastnosti materiálu alebo hraničné podmienky.
Majte na pamäti, že optimalizácia dizajnu je iteračný proces. Budete musieť spustiť viac simulácií a zakaždým vykonať malé zmeny, až kým nezískate požadovaný výkon.
Skutočné - World Applications
Waveguidy v ohybe roviny majú širokú škálu aplikácií v mikrovlnných a RF systémoch. Používajú sa v radarových systémoch, satelitných komunikačných systémoch a mikrovlnnom testovacom zariadení. Napríklad v radarovom systéme môže byť vlnovodový vlnovod roviny E rovinami použitý na nasmerovanie mikrovlnných signálov z vysielača do antény.
Ak máte záujem o ďalšie komponenty vlnovodu, možno by ste sa mali pozrieťH - vlnovody ohýbania a vlnovody Twist. Tieto komponenty sú tiež dôležité v mikrovlnných systémoch a môžu byť navrhnuté a analyzované pomocou rovnakých simulačných nástrojov.
Ďalšou zaujímavou súčasťou jeWR75 krížový smerový spojček. Používa sa na vzorku malej časti mikrovlnného signálu vo vlnovode, čo je užitočné na monitorovanie a testovanie.
A ak potrebujete pripojiť kruhový vlnovod k koaxiálnemu káblu,Koaxiálny kruhový koaxiálny adaptérje cesta, ako ísť.
Záver
Používanie simulačných nástrojov na navrhovanie a analýzu vlnovodov ohybu E roviny je výkonná technika, ktorá vám môže ušetriť veľa času a peňazí. Presnou predpovedaním výkonu vlnovodu pred jeho zostavením sa môžete vyhnúť nákladným chybám a zabezpečiť, aby vaše mikrovlnné a RF systémy fungovali podľa očakávania.
Ak ste na trhu s vysokými kvalitnými vlnovodami z ohýbania sa roviny alebo inými vlnovodnými komponentmi, rád by som sa s vami porozprával. Či už ste výskumný pracovník pracujúci na novom mikrovlnnom systéme alebo inžinier, ktorý sa snaží vylepšiť existujúci, môžem vám poskytnúť správne produkty a technickú podporu. Neváhajte a oslovte ďalšie informácie alebo začnite diskusiu o obstarávaní.
Odkazy
- Balanis, CA (2012). Pokročilá inžinierska elektromagnetika. Wiley.
- Pozar, DM (2011). Mikrovlnné inžinierstvo. Wiley.