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使用CST微波工作室進行TDR計算分析

文章來源: CST中國    錄入: mweda.com   

    在后處理中的1D Results中選擇TDR from Time Signals 或 TDR from S-Parameter ,如下圖所示,前者是基于激勵信號來求,后者是基于S參數(shù)來求。

    TDR 主要是依據(jù)端口的反射信號來計算沿著TEM 或者相似結(jié)構(gòu)的阻抗特性;在測量當中,TDR 是深入結(jié)構(gòu)內(nèi)部、定位非連續(xù)點的唯一方法;典型的 DR 應用是擁有最小反射損耗的TEM 結(jié)構(gòu)比如連接器或者IC Package;既然TDR脈沖必須是短脈沖(為了確定空間的不連續(xù)點),因此它的帶寬非常寬,CST MWS的時域求解器非常適合TDR求解。

    TDR可以有兩種激勵方式:1)階越信號(step time signal) 2) 高斯信號(Gaussian time signal)。模版自動識別信號類型,并且在1)和2)之間切換計算。

    1) 階越信號

    上升的矩形脈沖是TDR 的典型激勵。但是它存在一定的缺點,能量不衰減(時間信號永遠不停止),同時由于激勵頻譜中的零幅度,導致一些頻域數(shù)據(jù)比如S參數(shù)中會出現(xiàn)一些“未定義的頻率”。用高斯信號激勵就不會出現(xiàn)以上兩個。因此推薦使用方法 2)。

    其中 Z(t)t是TDR阻抗, Zo 是端口的傳輸線阻抗,i 是輸入階越信號的幅度,O(t)是反射信號。 

     注意:為了在時間和空間上用離散的方法求解激勵的最高頻率,您最好選擇最高頻率的上限為1/Trise

    下圖是一個TDR的例子: 

     階越信號的定義方法如下:右鍵點擊屏幕右邊的導航樹 > Excitation Signals,選擇New Excitaion Signal,然后在彈出窗口中選擇 Type=Rectangular,并輸入恰當?shù)?Ttotal/Trise/Thold/Tfall,自定義了矩形脈沖;然后右鍵點擊 Excitation Signals下新定義的脈沖 Signal1(缺省名),選擇 Use as Reference,將其設(shè)置為激勵信號。

    2) 高斯信號

    當使用高斯信號激勵時,TDR是通過對脈沖進行積分來計算的,脈沖的積分是階越函數(shù)。

 

     注意:上升時間與上限頻率相關(guān)。因此頻率范圍應該設(shè)置為fmin=0,fmax=0.876/rise time。此處的上升時間是相應的階越信號(由高斯信號積分而成)的幅度從最大值的10%到90%的時間。

    例如:如果高斯脈沖的上升時間為35ps,則 fmax=0.876/35ps=25.14GHz。這個高斯脈沖的積分得到一個階越信號,該階越信號幅度從最大幅度的10%上升到90%所用的時間為35ps。

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