CST激勵的高斯波在矩形波導(dǎo)中如何傳播?
做CST仿真有一段時間了,電磁相關(guān)的書也看了一些,但對下面的幾個基本概念問題還是
處于模糊狀態(tài),請本站的高手不嗇賜教,謝謝先~
1.CST中設(shè)置的高斯波激勵是什么波?
我的理解是:無數(shù)個具有不同傳播方向、場強(qiáng)的平面波疊加組合而成;
2.矩形波導(dǎo)的尺寸如何控制截至頻率?
按照教科書TE10/TE01波的截至波長: λ_c=2*a=5mm ; (a=b=2.5mm,如此設(shè)定是不是無法獲得單模傳輸?)
進(jìn)而真空中:截至頻率f_c=60GHz,相鄰TM11波的截至頻率f_c=85GHz;(自由空間中啥情況?)
那么高斯波如何激勵才可以得到1~20GHz的S參量?
3.假設(shè)上述設(shè)置得到1~20GHz的單模傳輸高斯波TE10,那么邊界條件如何設(shè)置才能得到電場E沿坐標(biāo)Y軸向線極化,
磁場B沿坐標(biāo)Z軸向線極化?(電磁波沿X軸向傳播)
我根據(jù)前人的經(jīng)驗,施加邊界條件:X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁,算得的結(jié)果跟文獻(xiàn)是一致的,但我不理解如此施加的邊界條件就可以實現(xiàn)“電場E沿坐標(biāo)Y軸向線極化,磁場B沿坐標(biāo)Z軸向線極化”?
還有假若上述條件實現(xiàn)了,那么做真實試件實驗時如何設(shè)置才能等效為“Y方向電壁,Z方向磁壁”?
“CST中設(shè)置的高斯波激勵”,在時域上是激勵的時域高斯波,在空間分布上是按計算出來模式場空間分布,源激勵要有激勵方向,一般設(shè)置只有一個方向激勵,不是任何方向激勵。
“高斯波如何激勵才可以得到1~20GHz的S參量”,時域高斯波有頻寬的,是根據(jù)高斯脈沖寬度決定的,由你設(shè)定仿真頻寬(1~20GHz)自動設(shè)定高斯寬度。
“X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁”,是根據(jù)模式場分布的特點來設(shè)定,是虛擬的邊界條件
首先謝謝版主的解答,查了一下相關(guān)資料,還有幾點疑問望您解答:
1.我的理解:在CST中看到的就是一個單周高斯波時域的波形圖,其頻寬=0.318/脈沖上升時間=20GHz(用戶設(shè)置的1~20GHz,CST自動設(shè)定高斯寬度,準(zhǔn)確的說是自動設(shè)定脈沖上升時間);這樣子理解正確否?
2.您提到:“源激勵要有激勵方向,一般設(shè)置只有一個方向激勵,不是任何方向激勵”;
我的疑問:CST默認(rèn)是是一個方向激勵嗎?(一般做仿真時沒有特別提到設(shè)置激勵,直接就有一個默認(rèn)高斯激勵)
3.您提到:“X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁”,是根據(jù)模式場分布的特點來設(shè)定,是虛擬的邊界條件;
我的理解:模式場分布的特點(電場E沿坐標(biāo)Y軸向線極化,磁場B沿坐標(biāo)Z軸向線極化),虛擬的邊界條件就是:X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁,因為據(jù)此邊界條件可以求得上述的模式場分布;是這樣理解嗎?
還有:做試件真實實驗時,由于是把仿真單元做了周期陣列,所以無須考慮施加邊界條件的等效設(shè)置,直接放入波導(dǎo)測試即可(邊界條件僅僅做仿真計算時有用,是虛擬的);這樣理解?
4.最后一個問題:這個仿真模型我用的波導(dǎo)是正方形波導(dǎo),這樣子它的截止頻率特性如何?(文獻(xiàn)上正方形波導(dǎo)無法傳輸單模,亦即無用波導(dǎo)。)上述產(chǎn)生的1~20GHz高斯激勵不受截止頻率影響嗎?是不是可以這樣理解:波導(dǎo)在仿真中的作用就是為了削除干擾反射波等信號,得到S參量。
高斯時域脈沖寬度與頻寬的關(guān)系,這在電磁學(xué)書有。
端口激勵方向設(shè)置一般與端口面重合,設(shè)置端口時,就自動設(shè)置了激勵方向
關(guān)于PEC、PMC的對稱場分布可以看微波技術(shù)基礎(chǔ)書,有詳細(xì)介紹
關(guān)于一些知識不是一兩句話能說清楚的,導(dǎo)波場論和微波方面的書有更好的解釋
俺不是電磁相關(guān)專業(yè)的,對參考書籍也不怎么了解,版主如果方便請直接評價:俺的理解和疑問;或者請具體指定一下參考書的版本、章節(jié)也行,實在是不知道查看哪些知識啊。
看來你要學(xué)習(xí)的內(nèi)容還很多啊
看微波技術(shù)基礎(chǔ)方面的書
這幾天看了一下《信號與系統(tǒng)》,有些問題已經(jīng)有些了解;
還有一個疑問:高斯脈沖的頻寬是不是一般指“3dB帶寬”呢?