[Turgenev 1]

Есть вот такой текст из книги Веселова:

Спойлер

Хочу разобраться как это влияет на АЧХ ответвителя. Замоделил 2 структуры (классическую и гребенчатую), чтобы сравнить в чем отличие:

Спойлер

Спойлер

У гребенчатой структуры направленность лучше на 5 дБ, но хуже КСВ. В этом проявляется преимущество таких структур или надо смотреть только на фазу?

[cismoll 13]

Если очень по-простому, то разные фазы, разные скорости распространения чётной и нечётной мод являются следствием разницы в их эффективных диэлектрических проницаемостях. Эта разница приводит в частности и к отличию волновых сопротивлений чётного и нечётного режимов от случая однородной среды, поэтому ответвитель оказывается в некотором смысле внутренне рассогласованным, из-за чего ухудшаются КСВН и развязка, а с развязкой и направленность. То, что у вас ухудшился КСВН, говорит о том, что скорее всего вы просто, так сказать, волюнтаристически добавили "зубья" в область связи, тогда как геометрия этих структур получается в результате (весьма сложных) расчётов.

Нагуглите "wiggly couplers" или "saw-tooth-type coupler". Либо "directional couplers compensation".

Вот книжка, правда она в большей степени посвящена сверхширокополосным ответвителям на основе неоднородно-связанных линий, но это связано и с чётными и нечётными модами и с методами борьбы с разностью их хода:

Nonuniform Line Microstrip Directional Couplers and Filters-Artech Print on Demand (1993).pdf

[Freesom 15]

2 hours ago, cismoll said:

скорее всего вы просто, так сказать, волюнтаристически добавили "зубья" в область связи, тогда как геометрия этих структур получается в результате (весьма сложных) расчётов.

Ну да, у автора какой-то совсем "беззубый" ответвитель получился

Spoiler

 

[Sokrat 4]

6 часов назад, Freesom сказал:

Ну да, у автора какой-то совсем "беззубый" ответвитель получился

  Скрыть контент

 

Что это? QR-код, позволяющий попасть в матрицу?😀😀

8 часов назад, cismoll сказал:

Nonuniform Line Microstrip Directional Couplers and Filters-Artech Print on Demand (1993).pdf 8 МБ · 0 загрузок

Спасибо за книженцию. Очень интересная.

[Turgenev 1]

8 часов назад, cismoll сказал:

скорее всего вы просто, так сказать, волюнтаристически добавили "зубья"

Я подсмотрел у DLI

Спойлер

Полоса у него огромная, но участки, где обратные потери хуже 20 дБ не редкость. Мне же стало интересно посмотреть чем отличается такая структура от классического ответвителя и столь огромная полоса мне не нужна. А получилось то в итоге не многим хуже, что по КСВ, что по направленности, что по равномерности, чем у DLI в узкой полосе.

Спойлер

Смутило, что по сравнению с классическим построением НО выигрыш не оч большой. Видно достоинства раскрываются для проектирования в широкой полосе. Книжка огонь, кстати, будет что почитать, а то Веселова совсем мало.

[cismoll 13]

3 hours ago, Turgenev said:

Полоса у него огромная, но участки, где обратные потери хуже 20 дБ не редкость. Мне же стало интересно посмотреть чем отличается такая структура от классического ответвителя и столь огромная полоса мне не нужна. А получилось то в итоге не многим хуже, что по КСВ, что по направленности, что по равномерности, чем у DLI в узкой полосе.

Вы немного путаете одно с другим. "Зубы" в любом случае помогают улучшить согласование и развязку, просто, опять же говоря по-простому, без них параметры сверхширокополосных ответвителей были бы еще хуже.

Геометрию "зубов" необходимо рассчитывать хотя бы в первом приближении, а потом доводить её в симуляторе. Я проектировал подобный ответвитель, зависимость S-параметров от размеров и формы "зубов" там очень значительная.

За книжку всем на здоровье! Рад, что заинтересовала.

[Freesom 15]

25 minutes ago, cismoll said:

За книжку всем на здоровье! Рад, что заинтересовала.

Интересно, что книжка бородатая уже, а даже сейчас такой подход с неоднородными линиями редко использутся. Я только несколько лет назад взял на вооружение сплайны для моделирования. Они легко задаются и дают оптимизатору массивную параметрическую гибкость. Оказалось, что сплайнами намного легче добиться желаемых характеристик там где простые формы не вытягивают. Плюс станку ЧПУ или фотолитографии абсолютно всё равно по какой траектории пилить или травить.

4 hours ago, Sokrat said:

Что это? QR-код, позволяющий попасть в матрицу?

И зря смеётесь - использование искуственного интеллекта становится вездесущим в инженерных задачах, и очень скоро на вопрос "почему оно так сделано и как работает?", будет вполне закономерный ответ: "Не знаю, я попросил AI сделать устройство, он мне выдал вот это и к удивлению оно работает!"

[Sokrat 4]

2 минуты назад, Freesom сказал:

И зря смеётесь - использование искуственного интеллекта становится вездесущим в инженерных задачах, и очень скоро на вопрос "почему оно так сделано и как работает?", будет вполне закономерный ответ: "Не знаю, я попросил AI сделать устройство, он мне выдал вот это и к удивлению оно работает!"

Я посмеялся только потому, что не понял ничего по этой картинке. Вот вы и пролейте свет, на то, как это работает. И увы пока нет. Всё-таки базовые вещи в компутеры пока ещё закладывает человек. Поэтому"ОЧЕНЬ СКОРО" это вы загнули )))

[Turgenev 1]

4 минуты назад, Freesom сказал:

И зря смеётесь - использование искуственного интеллекта становится вездесущим в инженерных задачах, и очень скоро на вопрос "почему оно так сделано и как работает?", будет вполне закономерный ответ: "Не знаю, я попросил AI сделать устройство, он мне выдал вот это и к удивлению оно работает!"

А характеристик этого чуда нет?

13 часов назад, cismoll сказал:

разные скорости распространения чётной и нечётной мод

У ответвителя идет достаточно равномерное изменение S-параметров (ну до 7 ГГц в моем случае точно). Что для НО четная и нечетная мода, ее как-то определить возможно?

[Freesom 15]

32 minutes ago, Turgenev said:

А характеристик этого чуда нет?

Есть

33 minutes ago, Sokrat said:

И увы пока нет. Всё-таки базовые вещи в компутеры пока ещё закладывает человек. Поэтому"ОЧЕНЬ СКОРО" это вы загнули

базовые и не только вещи уже заложены, весь гугл в распоряжении AI. Это случится быстрее, чем вы можете себе представить. Уже сейчас в CST заложен непараметрический оптимизатор. Если не в курсе, это когда нарисовал структуру от балды и просишь оптимизатор, не давая ему ни одного параметра: "ты погни и пошевели эту штуку как-нибудь, мне нужна вот такая характеристика"

[cismoll 13]

54 minutes ago, Turgenev said:

Что для НО четная и нечетная мода, ее как-то определить возможно?

Чётная когда связанные линии имеют синфазный потенциал, нечётная -- когда противофазный. Ну об этом с разной степенью подробности сказано в любом источнике, где речь идёт об ответвителях на МПЛ 🙂

1 hour ago, Freesom said:

а даже сейчас такой подход с неоднородными линиями редко использутся.

А какая для него существует альтернатива? Если возможно, расскажите про сплайны чуть подробнее?

[cismoll 13]

1 hour ago, Turgenev said:

У ответвителя идет достаточно равномерное изменение S-параметров (ну до 7 ГГц в моем случае точно).

А при чём тут 7 ГГц, если у вас выделена полоса от 2,5 до 3,5. Ну вот видите, даже просто так без каких-то расчётов и (если я верно понял) оптимизации вы получили прирост в направленности 6 дБ. В некоторых случаях это может быть очень много ну или по крайней мере достаточно. И КСВН это не всегда самый принципиально важный параметр, хотя всё-таки тот факт, что у вас он сильно просел говорит о том, что надо всё-таки более аккуратно подобрать геометрию "зубов".

 

[Turgenev 1]

18 минут назад, cismoll сказал:

А при чём тут 7 ГГц, если у вас выделена полоса от 2,5 до 3,5. Ну вот видите, даже просто так без каких-то расчётов и (если я верно понял) оптимизации вы получили прирост в направленности 6 дБ.

Верно все поняли. Про 7 ГГц я говорил когда пытался понять про чет/нечет моды, думал что это как то должно отразиться явно на графиках S-параметров.

 

[cismoll 13]

1 minute ago, Turgenev said:

Верно все поняли. Про 7 ГГц я говорил когда пытался понять про чет/нечет моды, думал что это как то должно отразиться явно на графиках S-параметров.

 

Однокаскадный четвертьволновый НО довольно узкополосное устройство. Всё то, что находится за пределами полосы -- это уже вперемежку эффекты от чётности и нечётности, от того, что и физически область связи больше/меньше 90 градусов.

Естественно это отражается: в приросте развязки. Если всё аккуратно посчитать и оптимизировать, еще и КСВН хороший будет 🙂

[Turgenev 1]

Ну волюнтаризм не волюнтаризм, времени посидеть нормально над задачей действительно нет, все на энтузиазме. Но тем не менее, послушав всех вас, все ваши замечания, получилось весьма и весьма не дурно:

Спойлер

 

1 час назад, cismoll сказал:

Однокаскадный четвертьволновый НО довольно узкополосное устройство.

Мне бы тут комментарий, потому что вот этот НО (однокаскадный и л/4) имеет почти линейно изменяющиеся (причем ухудшающиеся) параметры связанного и отвязанного портов. Под узкополосностью НО подразумевается что неравномерность в полосе достигается только для очень узких полос?

 

Просто ради интереса: а как выглядят и на чем строятся ответвителя на 500 МГц или около того? А то сколько ответвителей не смотрел, в этой области частот огромная неравномерность.