如何計算二端口網絡的Z參數、Beta曲線、Alpha曲線
最近論壇中經常有網友問到如何計算微帶線的相位常數Beta隨頻率變化 衰減常數Alpha隨頻率變化的曲線
特此發(fā)帖,旨在回答各位網友的問題:
前提:此貼不討論E求解器中仿真慢波結構的布里淵圖的過程,如果網友有關此方面的問題再單獨討論。
1. 采用在線算例的 發(fā)卡濾波器 Hairpin-filter作為說明,Marcos→Construct→Online→Hairpin filter
2. 仿真得到S參數后,點擊Post-processing選項卡下的S-parameters Calculations按鈕,得到Z參數矩陣(也可以通過后處理中 S-parameter→Z parameter得到)
3. 在Marcos由Z參數計算出 A B C D 矩陣以及 Beta 和Alpha參數
4. 最后的的Alpha參數曲線:
Mission Complete
非常感謝,我這就去試試!
自己嘗試了一下,現在有幾個疑問提出來,這里向小編請教,也希望大家討論下。
第一,alpha又叫衰減常數,是波失的虛部,應該表征著電磁波傳播過程中的損耗,這點沒問題,只是我想問問這里計算出來的alpha是包含了全部的損耗(介質損耗,導體損耗,輻射損耗)嗎?還有我們常常把S11和S12說成回波損耗和插入損耗,那么這個時候計算出來的alpha有沒有也包含這個?
第二,這個結構小編說是在線算例的,我怎么沒有找到,能把模型共享一下嘛?
第三,小編在貼中提到了布里淵圖,我想問問,如果用此法計算出來的beta-f曲線和在本征模里面計算慢波的布里淵圖f-beta(或者k)有何區(qū)別?(原諒我對這兩個東西一直搞不明白,什么布里淵圖啊、色散曲線啊,結構的色散啊,材料的色散啊,oh my god ,這些一直東西在我腦子里攪漿糊)
這么好的帖子不能沉了??!頂起來……
不懂,幫頂。
繼續(xù)學習。
此帖極優(yōu)??!
很久沒上論壇看了,清理下以前遺留的問題:
1. alpha是衰減常數 這里一般指的是 介質損耗; 導體損耗實際也是介質損耗,只不過在導體中的位移電流可以忽略罷了,而輻射損耗這個則是在天線中的概念,不能混為一談
2,. 對于cst2013版本而言 這個算例 在marcos 箭頭 online 選項卡中
3,. 布里淵圖 描述的 就是 電磁波的色散特性:即不同頻率下的電磁波的傳播特性
布里淵圖不是用這個求解器得到的,是要用本征模求解器,從字面上看,可以認為是結構色散
和材料色散不是一個概念,因為布里淵圖要涉及beta,也就是相移的參量
那如果要考察輻射損耗該怎么辦?我微帶結構的波導,在傳輸的過程中肯定有輻射出去的能量,應該怎么考察這部分損耗呢?
結果中的Power radiated 可以直接看
我來學習
按照上述方法計算了一個標準X波段波導(22.86*10.16mm)的beta, 理論上beta=2*pi/lambdag, 其中l(wèi)ambdag=lambda/sqrt(1-(lambda/lambdac)^2),lambdac=2a; fc=300/(2*22.86)=6.562GHz, 兩者對比見圖3,差距太大了。這樣的計算結果你們敢相信么?考慮到截止頻率和高次模出現會導致計算的不準確,又單獨對8-12GHz范圍進行了計算,如圖3所示,這次的曲線貌似比較正常,但是只有在10GHz左右的某個頻點上時準確。這個可能跟波導的色散效應有關,即計算Beta不能用時域求解器。
為了證明仿真沒有問題,仿真得到的S參數跟模型一并上傳。
其中1)用的時域求解器;2)計算ABCD-Zc-Beta-Alpha的時候需要事先制定TL的長度,我用的是默認的0.01m。
1d result 中的balance 可以看
學習了。去試試