реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V  < 1 2 3  
Reply to this topicStart new topic
> Измерение рассчитанных плат с мостами Вилкинсона на VNA, Измерение на VNA произвольных импедансов с минимальным отражением
Hale
сообщение May 18 2017, 23:55
Сообщение #31


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 334
Регистрация: 11-10-11
Пользователь №: 67 667



что-то вы попутали в модели. Должно быть наоборот. По крайней мере в жизни, на практике, с точностью до наоборот. У линейного не такая волна, она широкая, и минимум соотв. шире; а т.к. он в любой точке аппроксимируется однородной линией, то и в точке наилучшего согласование должно быть глубже. поправка только на излучение в S21 на большой протяженности (которое существует и в экспоненциальном). Но излучение S11 не портит.
Учитывая большой эпсилон - скорее всего у вас ошибка в точке соединения с МПЛ - из-за уголка возникла реактивность, достаточно большая при e=10, испортившая согласование. Либо банально симулятор слишком упростил меш, увидев линейные отрезки. Такое тоже бывает, потомоу что экспонента требует большого числа нерегулярных хорд, и меш обычно получается плотненький. Для линейных же отрезков плотность сетки надо задавать вручную (если это не HFSS, который старается выравнивать плотностью энергии на тетраэдр).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MePavel
сообщение May 19 2017, 16:57
Сообщение #32


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 146
Регистрация: 11-11-13
Из: Воронеж
Пользователь №: 79 150



Цитата(Hale @ May 19 2017, 02:55) *
что-то вы попутали в модели. Должно быть наоборот.

Проверил, ничего не попутал. sm.gif
Цитата(Hale @ May 19 2017, 02:55) *
По крайней мере в жизни, на практике, с точностью до наоборот.

В жизни многократно измерял и моделировал в разных электромагнитных симуляторах экспоненциальные переходы. Измерения очень хорошо сходятся с моделированием.
Моделировал так же линейные переходы, но результат совсем не устроил. Поэтому такие переходы изготавливать и измерять я посчитал бессмысленным занятием, по крайней мере, для широкополосного согласования.
Цитата(Hale @ May 19 2017, 02:55) *
У линейного не такая волна, она широкая, и минимум соотв. шире; а т.к. он в любой точке аппроксимируется однородной линией

Каждый из рассматриваемых трёх переходов можно в любой точке аппроксимировать однородной линией передачи.
Цитата(Hale @ May 19 2017, 02:55) *
то и в точке наилучшего согласование должно быть глубже. поправка только на излучение в S21 на большой протяженности (которое существует и в экспоненциальном).

Т.е., насколько, я понял, потери на излучение существуют только в экспоненциальном переходе, а линейный переход ничего не излучает?
Цитата(Hale @ May 19 2017, 02:55) *
Учитывая большой эпсилон - скорее всего у вас ошибка в точке соединения с МПЛ - из-за уголка возникла реактивность, достаточно большая при e=10, испортившая согласование.

Я моделировал переход в чистом виде. Т.е. ширина МПЛ соответствует ширине перехода на обоих его концах. Неоднородностей в месте подключения нет, поэтому эпсилон не при чём.
Цитата(Hale @ May 19 2017, 02:55) *
Либо банально симулятор слишком упростил меш, увидев линейные отрезки. Такое тоже бывает, потомоу что экспонента требует большого числа нерегулярных хорд, и меш обычно получается плотненький. Для линейных же отрезков плотность сетки надо задавать вручную (если это не HFSS, который старается выравнивать плотностью энергии на тетраэдр).

Во всех ЕМ-симуляторах задавал шаг сетки вручную и уменьшал его до тех пор, пока разница между последним и предпоследним моделированием была ничтожна.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Hale
сообщение Сегодня, 01:43
Сообщение #33


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 334
Регистрация: 11-10-11
Пользователь №: 67 667



Цитата
Проверил, ничего не попутал.

Оба меша покажите пожалуйста.
Цитата
Каждый из рассматриваемых трёх переходов можно в любой точке аппроксимировать однородной линией передачи.

Экспоненциальный - него и ширина и импеданс меняются нелинейно. (W(x+Dx)+W(x-Dx))/2!=W(x).

Цитата
В жизни многократно измерял и моделировал в разных электромагнитных симуляторах экспоненциальные переходы. Измерения очень хорошо сходятся с моделированием.

Это притянуто за уши. Потому что измерения на СВЧ реально очень редко сходятся с численным моделированием. Хотя-бы потому что моделирование, это всегда аппроксимация для каких-то условий в одной точке, или для заданного состояния, но не в широком диапазоне условий. Но правильно поставленное моделирование может многое сказать о характеристических частотах, либо же об амплитудах/фазах, например.

Цитата
Т.е., насколько, я понял, потери на излучение существуют только в экспоненциальном переходе, а линейный переход ничего не излучает?

Немножко излучает любая неоднородная линия. Особенно с радиальными изгибами - поэтому часто изломы с компенсационными подрезами предпочтительнее плавных изгибов (в целом, это вопрос о компромисах). Т.к. искривление в экспоеннциальном больше, то и излучать он должен больше. Но если линия длиннее четвертьволны, то при неудачном согласовании она может превратиться в антенну.

Но ради справедливости, я сейчас посмотрел свежим взглядом, и мне кажется что картинка в учебнике - тоже лажа. Там что-то свое под треугольным переходом имеется в виду - минимум на полволны все-таки быть должен. Хотя характер лепестков и похожий.

Я сейчас зарядил тот симулятор что имею (OPENEMS - бесплатный FDTD). Модель строить долго, считает долго, но из одной модели легко изготовить равноценную модель другого перехода, чтобы сравнить.
Подождите немножко, пока досчитает.
Но я уже сейчас после грубой оценки могу сказать, что разница уровней на ВЧ у вас точно неверная, и скорее всего именно из-за разной плотности меша. К сожалению, точное общее ослабление я получить не смогу, потому что FDTD сильно зависит от качества согласованных ГУ; а при подводе не плоской вольны, а волноводов они немного отражают, те все S11-параметры будут одинаково приподняты. Я делаю скидку где-то на 10дБ, что близко к практике.
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение

Прикрепленное изображение

На картинках экспоненциальный и прямой плавные согласователи с 20 на 80 Ом (на подложке 0.5, ε=10, металл - медь 17μm), синтезированные по формулам из Фуско (с известной погрешностью формул синтеза)
Я посчитал меш достаточно плотным, чтобы сдвигать узлы на 1/3 относительно модели (это довольно муторно для переходов, но вы можете попробовать)

Как видно, разница не сильно заметна. Но по критерию максимумов горбов, экспонента очевидно лучше, как и должно быть.
А учебник, который я цитировал, можно забыть. там и вправду какая-то ерунда. Официально извиняюсь.


P.S.
В моделировании был баг - проблема не с отражением от поглощающих ГУ, т.е. она существует, но я ее уже задавил в модели. Была включена чертова нормализация портов к 50Омам.
Собтветственно, завтра закину правильный график для сравнения абсолютных значений. Но в общем, вы поняли в чем практическая разница.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MePavel
сообщение 49 минут назад
Сообщение #34


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 146
Регистрация: 11-11-13
Из: Воронеж
Пользователь №: 79 150



Цитата(Hale @ May 22 2017, 04:43) *
Оба меша покажите пожалуйста.

Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение

Цитата(Hale @ May 22 2017, 04:43) *
Экспоненциальный - него и ширина и импеданс меняются нелинейно. (W(x+Dx)+W(x-Dx))/2!=W(x).

Это нисколько не мешает описывать экспоненциальный переход с помощью ступенчатого, состоящего из отрезков линий передач.
Цитата(Hale @ May 22 2017, 04:43) *
Это притянуто за уши. Потому что измерения на СВЧ реально очень редко сходятся с численным моделированием. Хотя-бы потому что моделирование, это всегда аппроксимация для каких-то условий в одной точке, или для заданного состояния, но не в широком диапазоне условий. Но правильно поставленное моделирование может многое сказать о характеристических частотах, либо же об амплитудах/фазах, например.

Задачи притягивать за уши измерения к моделированию не было. Правильно поставленное моделирование - это основа в проектировании различных устройств, в т.ч. и СВЧ. Естественно, что без должной подготовки или опыта в моделировании и измерениях вероятность схождения одних с другими невелика.
Цитата(Hale @ May 22 2017, 04:43) *
Немножко излучает любая неоднородная линия. Особенно с радиальными изгибами - поэтому часто изломы с компенсационными подрезами предпочтительнее плавных изгибов (в целом, это вопрос о компромисах).

Интересно, где можно об этом почитать?
Цитата(Hale @ May 22 2017, 04:43) *
Т.к. искривление в экспоеннциальном больше, то и излучать он должен больше. Но если линия длиннее четвертьволны, то при неудачном согласовании она может превратиться в антенну.

Не могу так однозначно согласиться. Думаю потери на излучение в разных переходах примерно одной величины. А вот рассогласование в линейном переходе самое большое.
Цитата(Hale @ May 22 2017, 04:43) *
Но ради справедливости, я сейчас посмотрел свежим взглядом, и мне кажется что картинка в учебнике - тоже лажа.

Думаю, что тот учебник не слишком авторитетный.
Цитата(Hale @ May 22 2017, 04:43) *
В моделировании был баг - проблема не с отражением от поглощающих ГУ, т.е. она существует, но я ее уже задавил в модели. Была включена чертова нормализация портов к 50Омам.

Из приведенных зависимостей очевидно, что переходы работают в рассогласованном режиме (возможно даже на обоих концах).
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V  < 1 2 3
Reply to this topicStart new topic
3 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 1 MePavel

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 22nd May 2017 - 21:36
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01383 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016