[Tema-yes 6]

Подскажите, что я делаю не так? Каким еще способом можно рассчитывать тракт между приемной и передающей антенной?

 

Файл проекта прикрепляю. Заранее благодарна!

 

Ошибка в Вашем проекте следующая. У Вас заданна переменная l=100 (как пол длинны волны), а излучатель задан Zmin=-l, Zmax=l, т.е. для 1500 МГц у Вас длина излучателя равна длине волны. Вам нужно было для начала настроить 1 излучатель на нужную Вам частоту, найти резонанс по параметру S11, тогда бы ошибка обнаружилась.

 

А в общем при не очень точном моделировании (не использовал адаптивное разбиение) Вашего проекта получил следующее (в зоне резонанса зависимость S21 от расстояния просматривается, на частотах выше твориться что-то непонятное, влияние точности полагаю):

(Расстояние 500, 1000, 2000, 4000 мм)

 

В Вашем проекте порты заданны как порты S параметра, а не тока как Вы писали, на мой взгляд так правильнее (порт S-параметра имею ввиду).

 

Успехов.

Изменено 18 ноября, 2015 пользователем Tema-yes

[clawermachine 0]

если позволите, у меня очень похожий вопрос по радиотракту.

 

есть малая антенна (30см), и большая длина волны 6м (50 МГц). антенна на высоте около 8м над землей, пятно земли под ней тоже около 10х10м. таким образом, ящик 10х10х10 метров. на дне ящика металлический объект, хочу замоделировать отражение и приём антенной (либо той же передающей, либо отдельно приёмной-неважно). бился в HFSS-получается очень тяжёлая задача, много тетраэдров в разбиении, Transient считает очень долго.

 

решил получить это в CST, раз он считает по времени.

1) открыл стандартный пример с диполем, где частоты 25-35 ГГц.

2) сигнал задал-синус 30 ГГц, 3 нс.

3) на некотором расстоянии поместил небольшую сферу, PEC.

4) записал и экспортировал сигнал output(1,1) с 1D графика

5) сделал сферу Vacuum

6) записал и экспортировал сигнал output(1,1)

7) импортировал оба сигнала в matlab, вычел, получил сигнал биений: частоты в случае вакуумной и Pec-сфер различаются.

 

кажется, я перемудрил сам себя: полученный результат и есть отражение.

 

что я сделал не так? можно ли так вообще "искать" отраженный сигнал (вычитанием)?

или может это проще делается в HFSS с помощью упомянутых FE-BI?

 

заранее спасибо за ответы!

 

 

single_dipole_2.rar

Изменено 18 ноября, 2015 пользователем clawermachine

[tanialutsenko 0]

Существуют простые формулы для расчета потерь на трассе.

Парочка формул прикреплена.

Файл MathCad. И его копия в Word.

 

Спасибо за ответ! Из какого источника формулы?

А как быть в случае наличия среды, отличной от воздушной?

 

Не работаю уже много лет в CST, но думаю там как и в HFSS есть возможность использовать некие полезные ГУ, которые позволят не включать в расчётную область весь радиотракт.

а вообще формула Фриса вам в помощь.

Ниже картинка из HFSS, применяются ГУ типа FEBI.

Спасибо вам большое! Как я понимаю, эту картинку вы сделали сами специально для ответа? или это взято из какой-то литературы, если да, то какой?

Скажите, а имеются ли в этом случае ограничения на расстояние между антеннами? Как можно задать при этом какая из антенн является передающей/приемной (как я

поняла, это определяется только мощностью)?

Изменено 18 ноября, 2015 пользователем tania lutsenko

[clawermachine 0]

Спасибо вам большое! Как я понимаю, эту картинку вы сделали сами специально для ответа? или это взято из какой-то литературы, если да, то какой?

 

http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS%20...UGM_UK_2011.pdf

гуглите по HFSS-у них много весьма полезных PDF с картинками и рекомендациями

[tanialutsenko 0]

Ошибка в Вашем проекте следующая. У Вас заданна переменная l=100 (как пол длинны волны), а излучатель задан Zmin=-l, Zmax=l, т.е. для 1500 МГц у Вас длина излучателя равна длине волны. Вам нужно было для начала настроить 1 излучатель на нужную Вам частоту, найти резонанс по параметру S11, тогда бы ошибка обнаружилась.

 

А в общем при не очень точном моделировании (не использовал адаптивное разбиение) Вашего проекта получил следующее (в зоне резонанса зависимость S21 от расстояния просматривается, на частотах выше твориться что-то непонятное, влияние точности полагаю):

(Расстояние 500, 1000, 2000, 4000 мм)

 

В Вашем проекте порты заданны как порты S параметра, а не тока как Вы писали, на мой взгляд так правильнее (порт S-параметра имею ввиду).

 

Успехов.

 

Спасибо за ответ, и за то что исправили ошибку. Правильно ли я задаю передающую и приемную антенну (в настройках Т солвера - excitation list - оба порта активных,

при этом на первом мощность 0,5 Вт, на втором 0 Вт). В этом случае картина больше похожа на теоретическую. При увеличении расстояния вдвое S21 уменьшается на

несколько единиц дБ, а не на сотни, как в первом случае.

При L = 1000 S21 = +49 дБ (как я поняла положительный уровень связан с тем, что первая антенна обладает не нулевой мощностью, в отличие от второй).

При L = 2000 S21 = +49 дБ (это наверное связано с тем, что расстояние всего 10 длин волн).

При L = 3000 S21 = +47 дБ

При L = 4000 S21 = +43 дБ

При L = 4500 S21 = +38 дБ

При дальнейшем увеличении L уровень S21 падает до -200 дБ. Почему так может происходить?

 

 

 

 

 

http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS%20...UGM_UK_2011.pdf

гуглите по HFSS-у них много весьма полезных PDF с картинками и рекомендациями

 

Спасибо за информацию! Буду искать.

[DevOut 0]

Спасибо. А это разве не идеальный металл?

Граничное условие Et=0 - это и есть граничное условие для идеального проводника.

[Redcrusader 0]

....Спасибо за ответ! Из какого источника формулы?

А как быть в случае наличия среды, отличной от воздушной?.....

Это можно найти в разных источниках.

Мои из "Беспроводная цифровая связь. К.Феер.djvu". Файл можно просто найти в Инете.

 

Для среды отличной от воздушной:

Тут без CST или др. не обойтись.

Или "модернизировать" формулы самой.

Учитывать потери в другой среде (тангенс дельта среды на рабочей частоте).

И изменение длины волны от эпсилон, как следствие изменяется длина пути сигнала.

 

Сам этим не занимался.

Изменение длины трассы вводится просто.

А как учесть тангенс дельта - не задумывался.

 

...При увеличении расстояния вдвое S21 уменьшается на

несколько единиц дБ, а не на сотни, как в первом случае.

....

Теоретически, 10-ть длин волн уже достаточно. Можно брать и 3...4 длины волны.

Сигнал должен падать как 1/R**2 (от квадрата расстояния).

Как близко можно располагать антенны описано в приложенном файле.

Izmerenie_antenn.zip

[rnj2000 1]

что я сделал не так? можно ли так вообще "искать" отраженный сигнал (вычитанием)?

Поясните-ка: отраженный сигнал вы хотите искать от земли? или откуда?

или может это проще делается в HFSS с помощью упомянутых FE-BI?

И что вы так все прицепились к FE-BI, будто он вам может дать что-то, что не может посчитать студия?

Фишка FE-BI только в том, что ВЫ сами делите задачу на две или более области, в которых ищутся поля методом конечных элементов. Находится поле на поверхностях, которыми вы ограничили области. И потом через поле на поверхности оптическими методами находится влияние одной области на другую. И все это за несколько итераций происходит, быстрее конечно, чем просто метод конечных элементов. В студии так тоже можно извратиться, но много лишних действий будет.

 

 

Спасибо. А это разве не идеальный металл?

Это однозначно идеальный металл. Если нужна реальная земля, то граничными условиями думаю ее не добиться. В свое время экспериментировал с граничным условием Conducting wall (мне нужна была, как и вам, водичка морская в качестве земли). Описаний не нашел, мои эксперименты закономерностей не выделили. Если разберетесь дайте знать.

 

Правильно ли я задаю передающую и приемную антенну (в настройках Т солвера - excitation list - оба порта активных,

при этом на первом мощность 0,5 Вт, на втором 0 Вт). В этом случае картина больше похожа на теоретическую. При увеличении расстояния вдвое S21 уменьшается на несколько единиц дБ, а не на сотни, как в первом случае.

S21 по барабану на мощности, что вы задаете, это отношение между амплитудой волны проходящей и падающей. Логично, что увеличив падающую, проходящая тоже вырастет, а отношение их не изменится (если конечно вы не занимаетесь какими-нибудь нелинейностями в задаче). Потому я лично не трогал бы вообще Excitation list, а возбуждал оба порта. Плюс ко всему запомните, что S21 - характеристика амплитудная, поэтому для мощностных делите полученные децибелы на 2.

 

В свое время подобную задачу делал как в CST, так и в HFSS. В свободном пространстве болтавшиеся диполи вполне нормально повторяли результаты по Фриису.

[clawermachine 0]

Поясните-ка: отраженный сигнал вы хотите искать от земли? или откуда?

 

И что вы так все прицепились к FE-BI, будто он вам может дать что-то, что не может посчитать студия?

Фишка FE-BI только в том, что ВЫ сами делите задачу на две или более области, в которых ищутся поля методом конечных элементов. Находится поле на поверхностях, которыми вы ограничили области. И потом через поле на поверхности оптическими методами находится влияние одной области на другую. И все это за несколько итераций происходит, быстрее конечно, чем просто метод конечных элементов. В студии так тоже можно извратиться, но много лишних действий будет.

 

добрый день, Константин.

хочу искать отражение от объектов (металлоискатель). там же,конечно, будет отражение от земли как от слоя с эпсилон, отличным от 1. это тоже нужно, потому что на основе этих данных буду делать алгоритм "умного" металлоискателя. (серьезно модернизировать имеющийся, если честно)

 

по поводу FEBI-в сообщении ув.HFSS увидел его упоминание, задумался-поможет ли мне он? быстренько прочитал,как применять FEBI, замоделировал свою задачу, выкинув много лишнего воздуха из расчётов,получилось хорошо. к сожалению, в режиме Transient HFSS считает лишь один из FEBI боксов, и непонятно как возбудить второй бокс.

 

Вы бы лучше подсказали мне, по правильному ли пути я иду в CST?

Изменено 19 ноября, 2015 пользователем clawermachine

[rnj2000 1]

Вы бы лучше подсказали мне, по правильному ли пути я иду в CST?

Тут вылезает порядочно нюансов по настройке решателей, и вообще возможности CST отобразить вам результат. Сразу не берусь вам сказать, подумаю.

Могу задать направление: попробуйте задать антеннку рупор какой-нибудь из примеров CST, установите на расстоянии в 5-6 длин волн металлический лист. Дальше настройте вычислитель: рассчитайте время, за которое волна пробежит расстояние эти 5-6 длин волн туда и обратно. Задайте частотный диапазон побольше для расчета, чтобы возбуждающий импульс был покороче. Дальше в настройке решателя по кнопке Special установите в пункте Maximum solver duration тип Time, и поставьте где-нибудь 2.5 времени, что рассчитали. и запускайте на расчет.

 

По идее, если все пучком, после расчета в дереве проекта 1D Results\Port Signals сигнальчик o1,1 должен на рассчитанном вами времени появиться.

 

Но как-то это сложно, много вычислительных ресурсов и тд и тп) Профессионалы делают как-то по-другому...

[HFSS 0]

... к сожалению, в режиме Transient HFSS считает лишь один из FEBI боксов, и непонятно как возбудить второй бокс.

 

Не понял в чём ваша проблема.. Думаю если в ветке HFSS вы распишите поподробнее, а лучше с картинками или простенький проект выложите, то можно будет поковырять и разобраться.

[rnj2000 1]

У меня вот родился другой вопрос.

Представим есть абстрактно электрически большая структура и вот убейся, но мы уже в CST ее нарисовали - самолет, например. Висит у нас на нем антеннка какая-то. Весь самолет обсчитывать бред, ибо вычислительные ресурсы. HFSS насколько помню, хотя в свое время мне не нравилось это лишнее действие, требует задать вокруг структуры воздушный бокс, нацепить на него граничные условия и считать. В принципе, если бокс будет покрывать не всю структуру, то ее обсчитывать он и не будет, вроде как.

 

Вопрос как бы мне MWS заставить считать ограниченное N длинами волн пространство вокруг только антенны, но не все структуры в целом? Может есть у кого какие наработки?

 

Вариант с исключением кусков структуры из симуляции через локальные настройки сетки не нравится, хотелось бы автоматизировать процессик: поменялась длина волны - поменялась область расчета.

[DevOut 0]

Представим есть абстрактно электрически большая структура и вот убейся, но мы уже в CST ее нарисовали

Перед тем как что-то рисовать, сначала нужно хорошенько обдумать а реально ли такую структуру рассчитать именно в CST.

Как говорится: семь раз отмерь - один отрежь.

В принципе, если бокс будет покрывать не всю структуру, то ее обсчитывать он и не будет, вроде как.

И HFSS и CST не позволит задать бокс пересекающийся с моделируемой структурой. HFSS позволяет лишь задать комбинированный бокс(с помощью объединения), чего в CST не сделаешь. В CST минимальный бокс равен крайним границам структуры.

В CST поможет только локальный меш или (не уверен) другой пакет моделирования, возможно FEKO, либо методом интегральных уравнений в CST.

[LaserG 0]

CST 2015 SP6 что-то не так установилось?

Изменено 22 ноября, 2015 пользователем LaserG

[demonis 0]

В недавнем семинаре Multipactor & Breakdown Analysis of RF Components показали, как рассчитывать пробой в фильтрах и там же на одном из слайдов проскакивало, что есть Application Note по этой теме. Есть у кого-то такое в закромах?