yurik82
-
Постов
818 -
Зарегистрирован
-
Посещение
Сообщения, опубликованные yurik82
-
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
1 час назад, IvanKL сказал:Спасибо, но если я не смогу посмотреть Gain, что-то тогда смотреть там в папке Far Field?
CST Farfield Components
A farfield vector is composed of two tangential and one radial field component. These components are always ordered such that they form a right-handed coordinate system.
Почему не сможете смотреть Gain? вы же его смотрите, но Вас не устраивает что значения отличаются. Это потому что координатную систему бесконечной сферы (а все расчеты far field идут на бесконечной сфере) надо повернуть, чтобы оси этой координатной системы смотрели так, как вы хотите измерять ортгональный компоненты поляризации.
Представьте что в натурных измерениях у вас есть приемная (зонд) антенна с линейной поляризацией (диполь). Положение измерительной антенны в 3Д симуляторах определяется через относительную координатную систему в свойствах бесконечной сферы. Если например Вы создали MIMO X-pol антенну, которая излучает поляризацию под углом 45 к горизонту, то в натурных испытаниях измерительная антенна тоже размещается под углом 45
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
6 минут назад, IvanKL сказал:Здравствуйте. Скажите пожалуйста, почему в CST параметры антенны установленной по любой из осей координат одинаковы, а под углом к осям - разные? Как сделать так, чтобы они были одинаковыми?
Потому что компоненты линейной поляризации (GainX, GainY, GainZ) считаются только в осях координатной системы установленной для бесконечной сферы на которой делается расчет Far-Field (по умолчанию это координатная система Global)
Если поляризация излучения (её ортогональные компоненты) ориентирваны не в осях X/Y/Z, то необходимо создать относительную систему координат (RelativeCS) в которой оси X/Y/Z выровнены относительно ожидамого излуения антенны и в Infinite Sphere вместо глобальной системы координат указать относительную.
Gain для произвольного угла наклона поляризации нельзя задать.
-
4 часа назад, Pir0texnik сказал:
кстати, куда дизайнер делся?
Решатели Nexxim, HSPice интегрированы в тип проектов "Circuit Design"
Решатели Nexxim, SI-Wave, PlanarEM и обычный HFSS интегрированы в тип проектов "HFSS 3D Layout" -
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
47 минут назад, UberMaverick сказал:мне будет достаточно ANSYS HFSS или надо ещё что-то установить?
программа сейчас называется Ansys Electronics Desktop (до версии 15.0, т.е. до 2013 года она была отдельно Ansys HFSS), она уже поддерживает сразу Maxwell (2D/3D/Circuit), 2D и Q3D Extractor (очень полезные программы для моделирования параметров линий), SI-Wave (подпроекты типа Circuit могут иметь решатель или Nexxim или SI-Wave на выбор) и IcePak
с 2019 года Desktop переименована в ANSYS Electronics Suite (хотя внутри в Help->About ещё называется Desktop) -
2 часа назад, Pubzor сказал:
К сожалению, не отображаются ваши изображения
зайдите в справку через F1. справка на сайте не общедоступна, доступ к ней по коду доступа из лицензии HFSS, поэтому выложить прямую ссылку на страницу не получится
HFSS Help -> Assigning Excitations for HFSS ->
* Set Mode Polarity Using Integration Line (картинки отсюда)
* Assign Wave Ports for Modal Solutions
* Align Modes Analytically Using Coordinate System -
11 минут назад, Sokrat сказал:
Параллельные ёмкости же просто складываются. Откуда деление? Что-то я туплю...
X+0 и X+Y это и есть сложение. в знаменателе - расчетная ёмкость без паразитной X
-
3 минуты назад, DmitryHF сказал:
Модели нормальные, если что-то не понимаете лучше спрашивать, а не советовать.
Я могу объяснить почему этот грязный лайфхак работает, хотя лучше бы выдавал fatal error
-
2 минуты назад, uve сказал:
Да, HFSS-3D
PlanarEM можно связывать с Circuit, тогда расчет 3D структуры идет 1 раз, а решение схемы после смены номинала происходит почти мгновенно (решатель схем Nexxim)
в HFSS-3D насколько я знаю любое изменение в ГУ LumpedRLC требует полного пересчета модели
-
56 минут назад, Sokrat сказал:
Спорное утверждение. Почему "уводит меньше"?
Потому что (X+0)/0 > (X+Y)/Y
-
4 часа назад, uve сказал:
Я её отрабатывал в HFSS на частоте 868 МГц - даже на этой частоте пришлось изменять номиналы
делали через решатель HFSS-3D (элементы рисовать как прямоугольники с граничным условием RLC) или через связку Circuit + PlanarEM (или SI-Wave) в проекте типа "HFSS 3D Layout"?
-
2 минуты назад, Sokrat сказал:
Это по каким таким законам? Озвучьте, почему Вы так считаете?
дополнительная ёмкость в одном плече заложена уже в расчете и добавление паразитной ёмкости при заложенной конструктивной уводит параметры фильтра меньше
-
КМК, схемы и балуна и согласователя по П-топологии (Pi-network, 6-element balun) более стойкие к паразитным ёмкостям печатной топологии чем Г (L-matching)
-
Если в интерфейсе какие-то глюки и есть, то обсуждать их для версии 6-летней давности нет смысла. Воспроизвести такие глюки никто не сможет, а в новых версиях они или исправлены или появились новые.
Что касается моделей - то они странные. Волновода как такового нет. Нарисован ящик из материала "вакуум".
Расчет вообще прошел только потому, что нет ABC слоя (radiation boundary), который ограничивает расчетную область. А в случаях когда такого слоя нет (его не всегда можно не делать) - расчетная область ограничивается нарисованной геометрией. В вашем случае расчетная область оказалась ограничена этим вакуумным ящиком.
Волновод должен быть изготовлен или из металлического материала, или из граничного условия PerfectE (сверхпроводник) или граничного условия FiniteConductivity (проводник с заданной проводимостью)
Если использовать граничные условия, то на грани параллелепипеда можно их просто назначить. Если же делать из материала, то он должен обладать конечной толщиной. Для этого надо "вскрыть" торцы параллелепипеда (выделить F (Faces) торцы, и сделать Edit-Surface-Uncover Faces. А потом сделать утолщение фигуры: Edit-Surface-Thicken Sheet и задать конечную толщину стенок.
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
L3/C15 это mathcing L-network типа low-pass (ФНЧ согласователь Г-топологии). Если справа нагрузка ровно 50 Ом, то на частоте 2420 слева надо источник Z=26.6 -j16.09
Т.е. номиналы этого согласователя (2.7 nH, 1.2 pF) подобраны чтобы примерно в 2 раза поднять сопротивление источника и компенсировать 16 Ом ёмкостного реактанса источника.
C12/L5 + L3/C8 это балун. Балун это делитель/сумматор мощности с противофазным делением. Амплитуды сигнала на балансном (симметричном, дифференциальном) входе/выходе должны быть равны, а фазы противоположны (сдвиг ровно на 180 градусов). Качество балуна определяется точностью и постоянством сдвига фазы и равностью амплитуды.
Балуны бывают сосредоточенные (lumped) на LC элементах. Это 4-элементный сосредоточенный.
Бывают полосковые (Т-тройник, фазосдвигающая линия задержки), бывают на трансформаторах (намоточных или полосковых)
Плечи сосредоточенного балуна это тоже L-network согласователи (ФНЧ и ФВЧ), номиналы в них подбираются так, чтобы обеспечить задержку 90 и 270 градусов, а также достичь желаемый коэффициент трансформации амплитуд. Оба плеча сходятся на обычный Т-тройник. Чтобы Т-тройник делил мощность пополам (амплитуды в плечах были равны) - импеданс этих плечей тоже должен быть равным.
Конденсатор С11 - для гальванической развязки от земли.
Конденсатор С16 - для гальванической развязки антенного входа от земли
C10 - опциональный input parasitic capacitance (например для компенсации нежелательной индуктивности дорожек от выхода генератора до входа балуна)
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
7 часов назад, Hale сказал:Вы заметили что полученная несимметричная двухпроводная линия у вас будет иметь 100-150 Ом. А кабель 50/75 Ом. Соответственно и β разные. О какой симметрии может идти речь?
Да заметил. Речь идет о том чтобы эта линия сама по себе была симметричной двухпроводной линией.
Я ничего не рекламирую и не агитирую и не утверждаю о превосходстве одних исторических схем над другими историческими схемами. Только показал топикстартеру что бывает.
Волновое сопротивление симметричной двухпроводной линии будет влиять и на широкополосность системы и на Common mode impedance.
Для схемы со стаканом влияние такое же. Стакан работает при любом соотношении его внутреннего диаметра и диаметра кабеля на который он надевается. Но как и в случае с двухпроводной симметричной линией - есть зависимость широкополосных свойств и запорного сопротивления от волнового сопротивления этого зазора (от того как он соотносится с волновым сопротивлением самой линии питания)
На стаканах собаку съел радиолюбитель RA6FOO (известный Яго-вод): http://ra6foo.qrz.ru/stakan.html
Как я уже писал - рисунок топикстартера можно исправить если перевернуть кабель
такая схеме реализована в хороших промышленных антеннах
Свойства такого балуна в ко-планарном и в сендвич исполнении рассмотрены тут:
https://ypylypenko.livejournal.com/92088.html
в частности зависимость коэффициента трансформации и широкополосных свойств от волнового сопротивления рабочих зазоров
Изменением рабочего зазора можно варьировать коэффициент трансформации в широких пределах, если на небалансном входе 50 Ом, то на балансном можно получить дифференциальное сопротивление от 40 до 1000 Ом. У антенны на фотографии выше - трансформация идет примерно 1:6-1:7 (300-350 Ом на балансном входе), потому что в ко-планарном исполнении добиться меньшей трансформации практически невозможно (даже при абсурдно маленьком зазоре будет большое Zo). Поэтому вместо разрезного диполя (у которых 50-75 Ом обычно) применили петлевой вибратор Пистолькорса (у которых 200-300 Ом обычно). И противоположную поперечину диполя выполнили из более толстого проводника (при такой асимметрии у Пистолькорса растет волновое сопротивление с 200-300 до 300-400 Ом)
Максимальная широкополосность получается при трансформации 1:1, кривая реактанса очень пологая и маленькая, трансформируемое сопротивление мало отличается от 50 Ом.
При увеличении зазора растет коэффициент трансформации но и сильно растет Q и кривая реактанса становится крутой. Кривая сопротивления куполообразная.
Реактанс имеет ниспадающий характер (что по идее должно хорошо сочетаться с восходящей кривой jX классического диполя)
Для трансформации 1:1 сопротивление между центральной полосой и боковыми около 37 Ом (на глаз), что в сендвич компоновке, при ширине полоски 5 мм требует воздушный зазор около 0.7-0.8 мм или около 1.2 мм с полиэтиленовой прослойкой
С прослойкой из 2 мм полиэтилена - надо полоса шириной около 8.7 мм
У сендвич версии поля затухают значительно быстрее, особенно если боковые стойки более широкие чем центральная полоса
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
6 часов назад, Hale сказал:Да он у вас с обоих концов закорочен!
Это пруток/труба, который в кустарных условиях ради упрощения делают не из прутка/трубы, а из похожего куска кабеля. внутренности этой "трубы" (жила и диэлектрик) не используются. Это просто пруток с диаметром таким как внешний диаметр кабеля. Который образует с кабелем снижения двухпроводную симметричную линию
Откусить, выдернуть или припаять центральную жилу не играет никакой роли, но часто в старых книгах рисуют как спаянные на концах из конструктивных соображений
6 часов назад, Hale сказал:Вы же пытаетесь на ее основе реализовать балун...
Я только утверждаю что китайская версия нерабочая и чтобы никто не пробовал её повторять несмотря на то, что она бурно продается миллионными тиражами и встречается в привокзальных урнах интернета
7 часов назад, Hale сказал:Вы же пытаетесь на ее основе реализовать балун...
это пример что можно сделать "малой кровью" если с Алиэкспресс пришла такая антенна
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
В 14.12.2019 в 15:17, Hale сказал:чееего? вы в балансирующем отрезке закорачиваете жилу на землю в двух точках на расстоянии четвертьволны. трансформатор из кз в кз. шутить изволите?
Да. т.н. "Балансирующий отрезок" который как балансирующий не работает (не балансирует вообще ничего, просто линия или закороченная или открытая на конце. встречаются оба варианта.
закороченный на конце имеет бесконечное сопротивление на частоте резонанса в начале и работает как полосовой фильтр, не ослабляет только частоты резонанса (L/4, 3L/4 и т.д.) а все остальные ослабляет (отражает назад в источник)
открытый на конце - работает как режекторный (notch) фильтр, имеет максимум фильтрования когда его длина L/4 и гармоники.
Чтобы сделать балун, надо этот "апендикс" выбросить и вместо него смонтировать симметричную двухпроводную линию, образованную одиночным проводником с основным фидером. Принципиально важно чтобы эта линия гомогенной, т.е. шла строго параллельно кабелю снижения и желательно чтобы внешние диаметры обоих проводников были равны. Вместо трубки/цилиндра иногда используют и такой же кабель (его центральная жила не нужна, её можно не использовать или спаять с оплёткой - не играет роли)
Чтобы акцентировать внимание на гомогенности и симметрии (на СВЧ этим уже нельзя пренебрегать как на VHF) лучше рисовать так:
Ошибочная схема балуна с т.н. "балансирующим отрезком" родилась из модификации этой схемы:
На этой схеме есть очень неприметный, но очень важный элемент, который очень легко выбросить при перепечатке (посчитать неважным) - проводники заземления.
Между частями схемы обозначенными как заземленными электрическое расстояние должно быть кратным 1/2 лямбда или равно 0 (т.е. там надо КЗ по ВЧ току).
Чтобы получить расстояние равное 0 приходится укладывать этот кабель вдоль основного.
Если же укладывать в другую сторону, то надо закоротить экранированными отрезками кратными 1/2 лямбда
Китайцы решили выбросить просто кусок кабеля 1/2L в надежде что никто не заметит подмену
-
11 минут назад, VladimirT сказал:
Фильтр сам по себе закороченный должен быть.
грани дискретного (сосредоточенного) порта должны касаться к разным проводникам и порт не может сам лежать в плоскости/объеме проводника
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
1 час назад, Tura сказал:Участок внешней стороны оплетки фидера вместе с правым концом вибратора есть разомкнутый четвертьволновый шлейф и выполняет функцию симметрирования,
Рисунок выполнен непонятно, масштаб условный (схематический) или пропорции реальны. Кабель реально идет как нарисован или это условно.
Такая схема симметрирования хоть и популярна у китайцев - нерабочая, потому что в неё "вкралась опечатка" (есть варианты когда линия открыта или закорочена на конце - оба одинаково нерабочие)
Такую схему получили как-то на свой лад переделав 1-ю схему правильного балуна:
По рисунку топикстартера балун может работать если перевернуть кабель на 180 градусов, отпаять оплетку на конце кабеля, и припаять нулевую точку стакана/диполя к оплетке на расстоянии лямбда/4 (т.е. между точками где паяется центральная жила и паяется оплётка - расстояние лямбда/4).
Вживую это вот так:
Китайская схема исправляется так:
Горячая часть должна быть удалена от проводников (взаимная связь должна преобладать над связью с опорным слоем, если таковой вообще есть). Кроме того, она должна быть равноудалена от опорной земли если таковая есть (например если есть несущая траверса, то эти линии должны быть симметричны и равноудалены)
Вот вживую на примере рамочной антенны (loop) ДМВ диапазона
Одним из лучших способов симметрирования является балун Марчанда
В отличии от резонансных схем он более широкополосен (может перекрывать более октавы) и регулированием импеданса рабочего зазора П-шунта можно добиваться разного коээфициентра трансформации. На 50 Ом можно согласовать как укороченный 20-Омный диполь, там и 130-омную рамочную (loop) антенну топикстартера.
-
Если периметр рамки <0.1L то магнитная антенна (magnetic loop), если >0.4L то просто рамочная антенна (loop).
Узел подключения питания нарисован неправильно. Рамочные антенны имеют симметричный (балансный, дифференциальный) вход. На правую и левую половины надо подавать +0.5V и -0.5V относитель точки нулевого потенциала.
Такие антенны должны питаться или симметричной 2-проводной линией. Или соединяться через балун на несимметричную линию (коаксиальные или полосковые линии). На этом рисунке нет балуна, но есть несимметричная (коаксиальная) линия. Т.к. оплётка этой линии припаяна напрямую к правому плечу рамки - то и оплётка кабеля работает как антенна, что делает работу всей системы непредсказуемой.
Зеленое - 2-проводная линия разомкнутая на конце, или конденсатор (если её длина не сильно большая чтобы можно было пренебречь индуктивностью)
-
В 08.12.2019 в 10:45, Howitworks сказал:
"при длине элемента менее 1/10 длины волны его можно рассматривать как сосредоточенный" и в данном случае сигнал просто закорачивается на землю.
для PIFA и J-Pole антенн точка подвода питания отстоит примерно на 0.15 длины питающего шунта, который сам равен 0.25L
Т.е. точка ввода питания отстоит от земли на 0.04L (это 8 мм на 1.5 ГГц)Хотя у этой чип-антенны расстояние между Pads на печатной плате всего 0.4 мм, но сами пады тоже имеют большие размеры, сам земляной пад, его размеры и отношение к земпляной печатной плате (которая ко-планарная, земля идет с 2 сторон полосковой линии, но в конце к земле соединен только один пад), с учетом диэлектриков - видимо и дают эффективную электрическую длину порядка 1/25 лямбды.
-
В 06.12.2019 в 17:18, oleg679976 сказал:
Мне казалось, что Radiation мы должны ставить далеко, подразумевая, что мы смотрим ДН на этих плоскостях, а ДН мы смотрим в дальней зоне, разве не так?
ДН мы смотрим на бесконечной сфере (Infinite Sphere).
Слой Rad это размер расчетной области в пространстве. Он обязан существовать из-за особенностей самого математического метода конечных элементов (МКЭ). Поля рассчитываются внутри этой расчетной области (для электродинамики - по уравнениям Максвелла, хотя сам метод МКЭ он универсален и работает не только в электродинамике). За пределами этой области уже ничего не считается, а если надо расчеты дальнего поля - то на Infinite Sphere методом моментов рассчитываются поля исходя из полей на границе Rad.
Если расчетная область МКЭ недостаточно крупная, то неизбежны погрешности расчета. Эти погрешности касаются не только ДН, но и S-параметров. Причем на практике S-параметры страдают сильнее (для антенн - это неточности расчета входного импеданса системы).
Получается дилемма - надо делать слой Rad крупным, сильно растет вычислительная стоимость. Поэтому в 1990-ых математики придумали лайфхак для метода МКЭ - на границе расчетной области они разместили вымышленный материал с бесконечным поглощением (тангенс угла диэлектрических потерь = 100%)
В результате на границе расчетного слоя поведение волны рассчитывается не так при переходе в вакуум, а как при переходе в идеальный поглотитель.
Якобы это при равной вычислительной стоимости улучшит точность или при равной точности снизит вычислительную стоимость.
Практически я не увидел пользы от PML по сравнению с просто увеличением слоя Rad. Обсуждали в этой теме:
-
3 минуты назад, Александр Мылов сказал:
В установке Wave порта в параметре Deembed указать расстояние.
Нет, это совсем другое.
1) Независимо есть ли в модели WavePort или нет - для антенн слой Radiation Boundary надо рисовать на расстоянии не менее lambda/4, а для хорошей точности даже lambda/2 от излучающих поверхностей.
2) WavePort нельзя нарисовать внутри расчетной области. Получите ошибку
[error] Port refinement, process hf3d error: Port 1 is assigned to an internal face. Only allowed with lumped ports..По общему правилу, порт WavePort должен лежать на области Rad.
Из этого правила есть исключение (хак) - если волновод замкнутый (пустотелый или коаксиальный) то он может находиться внутри расчетной области, но позади него обязательно радо разместить заглушку из идеального проводника (или материал pec или назначить на поверхность условие PerfectE).
Если эти правила не выполнить - расчет просто не запустится.
Олег не может использовать "хак" с заглушкой, потому что у него открытая линия.
Опция De-Embed это пост-процессинг опция, для ренормализации S/Z матриц с учетом заданного в этом поле расстояния.
Тогда виртуально (без пересчета модели) почти мгновенно делается пересчет S/Z параметров с учетом длины этого волновода (с учетом затухания в нем, трансформации волнового сопротивления, учет изменения фазы и т.д.) -
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
Для волноводов у которых более 2 ребер касания сосредоточенный порт не подходит. Даже и для 2 проводной линии LumpedPort подходит с некоторым условностями. Например симметричная 2-проводная линия из 2 круглых проводов. В торцевой срез можно подать ЭМ волну через WavePort, а для Lumped port надо 2 ребра касания. На низких частотах, пока эти провода можно считать бесконечно тонкими - можно в боковые грани приложить потенциал генератора. А на более высоких частотах (или более толстых проводах) уже будет погрешность.
Ваши линии все равно куда-то ведут и в жизни к ним будет подключаться какой-то узел перехода или на полосковую или на коаксиальную 2-проводную линию.
Если Вы нарисуете узел перехода, то сможете возбудить его и Lumped портом. Например нарисовать коаксиальный штекер.
Если на даном этапе Вы пока не хотите моделировать узел перехода, а моделировать абстрактную линию которая возникла из ниоткуда - то наиболее универсальный и правильный метод возбуждения волноводных линий - WavePort.
На торец линии рисуете прямоугольники в 5 раз больше ширины линии и в 5 раз выше зазора в линии
Но если эти оранжевые прямоугольники лежат не на слое Rad, то получите такой код ошибки:
[error] Port refinement, process hf3d error: Port 1 is assigned to an internal face. Only allowed with lumped ports..
Если удлините линию или уменьшите слой Rad чтобы волновой порт был "дыркой" из внешнего мира в модель,
то расчет пройдет
но учтите что для сильно излучающих структур (у которых излучение это первостепенная задача а не паразитное явления через которое проходит <1% энергии) граничный слой не должен приближаться менее чем лямбда/4 (а для хорошей точности по импедансах вообще желательно не менее лямбда/2) к излучающим элементам антенны.
т.е. вы должны продлить свою волноводную линию хотя бы на 1/2 лямбды от антенны и вонзить её в Rad слойТакие длинные линии могут неоправданно усложнять модель - тратится большой вычислительный ресурс только на саму линию (количество тетраедров сетки в этой линии легко может превысить количество всех остальных тетраедров модели. Поэтому практически в расчетах антенн стараются избегать детализации узла питания, линия передачи. А считают сосредоточенный порт как можно ближе к активном элементу (прямо в его рабочем зазоре).
Антенна Bluetooth 4 цепь согласования
в RF & Microwave Design
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
даже КСВ=3 это потеря всего лишь 1.25 дБ или 15% дальности в открытом пространстве
по сравнению с тем, что у таких устройств может теряться десяток-полтора децибел только на несовпадении поляризаций между 2 антеннами, и ещё десяток-два децибел на некруговой ДН - это мизер