logmaster

Помогите, пожалуйста, вот с этой книгой: Spherical Near-field Antenna Measurements (Electromagnetic Waves Series), ed. J.E Hansen, Peregrinus, 1988. Никак она не находится, куда бы я ни кинулся...

Вопрос по земле в MWS - что заземлено, а что нет? Например, моделируем трехслойную печатную плату - микрополосок на верхней поверхности платы, под ним две проводящих пластины с отверстиями, через которые проходит вертикальный переходный контакт, еще один микрополосок на нижней поверхности платы. Диэлектрический слой между проводящими пластинами. Верхняя проводящая пластина должна служить землей для верхнего полоска, нижняя проводящая пластина должна быть землей соответственно для нижнего полоска. Естественно, обе пластины должны быть подсоединены к общей земле. Переходный контакт соединяет верхний и нижний микрополосок. Исследуются схемные параметры такого четырехполюсника. Волноводные порты присоединены к верхней и нижней полоскам так, чтобы край порта касался проводящей пластины, расположенной непосредственно под полоской. Это, в сущности, описание примера из tutorial Следующие вопросы: Можно ли утверждать, что обе проводящие пластины и внешние поверхности портов НЕЯВНО соединены (через внешние оболочки портов, которые неявно заземлены?), заземлены и служат в качестве замыкающего (обратного) пути для сигнала? Если в плате появятся еще несколько промежуточных диэлектрических слоев, разделенных проводящими пластинами, то как обеспечить присоединение этих пластин к общей земле? Явно соединить все пластины, скажем, проводом? В принципе можно задать закорачивающие граничные условия на торцах всего пакета, но это может сильно повлияет на результат, как, впрочем, и соединительный провод. Все эти проблемы существуют и должны решаться в любой 3D CAD. Как они решаются в MWS?

Большое спасибо, Татьяна. Одна только поправка: имя файла должно быть class09.ppt. Class08.ppt - это что-то вроде рекламного предисловия. Лежит все это добро на интелевском download сервере, потому что University of South Carolina, Интел и Ансофт решили вскладчину преподавать курс по Signal Integrity. Оказывается, в Штатах, как и во всем мире, наблюдается нехватка инженеров по signal integrity (линк). Вот только обидно, что сконструированная по class09.ppt модель почему-то дала S21 >1 на частоте ниже 0.25 ГГц - это так выглядит приведенный на двух слайдах график частотной зависимости S21. Правда, может быть, экстраполяция вниз подвела, потому что вроде бы считали вверх от 1 ГГц. Еще раз спасибо, попробую сделать эту лабораторную работу :-)

Похоже на это, спасибо за предупреждение. А что, релиз 2008 уже в принципе доступен? Особенно интересен, конечно, Update 1, но он, похоже, еще не вышел?

Уж не знаю, почему, но в папке Examples\Projects в моей версии 9.2 общим размером 870 килобайт есть только cavity, dra_diel,optiguides, packagehfss, wg_combiner,optimtee, tee. А есть у меня еще документ по 9.2, который представляет из себя только пошаговое описание создания, по-видимому, всех прилагаемых примеров. Там описано более тридцати примеров, причем ни одного из них у меня нет. В частности, есть раздел Signal Igtegrity, то есть элементы печатных плат - а именно он меня интересует. Там описаны solid diffpair, segmented ground, nonideal plane, return path. Мне экстренно необходимо сделать проверку в HFSS точности моей модели, связанной с vias, а опыта работы с HFSS, к сожалению, чистый ноль. Если бы я мог заполучить хотя бы эти четыре примера, связанные с signal integrity, то смог бы быстро прикинуть, что к чему. А 10 и 11, к сожалению, мне взять пока неоткуда. Интересно, что у меня есть тот же документ с описанием тех же примеров к десятой версии. Значит, и там они должны быть? Но мне их, в девятой, наверное, не открыть... Да, кстати, документ, в котором я нашел вышеуказанные описания, называется User Guide and Sample Designs. Он в неизменнном виде есть для 9, 9.2 и 10. И тут меня осенила догадка :-( - может быть, этих designs вообще нет в виде examples и они просто представляют собой пошаговое описание неких абстрактных проектов? Но вряд ли, начинается он с Coax Tee, а этот проект есть. Словом, мне для полного счастья надо бы все, что связано с vias...

Вот, что-то нашел в закромах (см. приложенный файл), но этого, конечно, мало. Насчет лекарства очень даже интересно. Нельзя ли и его заполучить? blue_trans.pdf

Не поможет ли кто-нибудь получить примеры к 9.2, желательно полный набор? Есть пошаговое описание всех примеров, но сами примеры, к сожалению, отсутствуют. Был бы крайне признателен за помощь.

Можно,конечно,но при этом теряется возможность быстрой (по сравнению со студией) оптимизации полученной структуры. Да и само описание модели в студии (я имею ввиду параметрическое описание) несколько сложнее получается. Поэтому и интересно узнать-что точнее. Или все-таки истина где-то посередине? Прошу прощения, это я неудачно пошутил, я не имел в виду CST Microwave Studio. "В студию" - это цитата из телепередачи :-), где периодически предлагали что-нибудь вынести в студию, то есть на всеобщее обозрение. Хотелось заполучить Ваш проект и попробовать подстроить опции Hspice. Вообще-то результаты должны быть практически неотличимы.

Neznayka Каюсь, только через три месяца заглянул... А нельзя ли проект в студию, если проблема все еще актуальна? Вроде я с этим боролся...

Спасибо, обязательно погляжу на CST, правда у меня какая-то весьма старая версия. Кстати, так как же вы обошлись с двухполюсником? Можно, конечно, взять один порт и присоединить его между концами катушки. Но все равно появляются соединительные проводники. Хорошо, если они и в моделируемой ситуации существуют, а если нет? Как с этим обходится CST?

Согласен на двухполюсник :-) Но как это сделать в FEKO? А не в FEKO? CST как-то выглядит пушкой по воробьям в этом случае.

Насколько я понимаю, индивидуально теперь сглаживания нет, интерполяцию применяется сразу ко всем measurements. При этом часто рациональные функции и/или сплайны работают нормально, а линейная интерполяция (особенно в отношение файлов данных) работает отвратительно.

Имеется проволочная катушка-соленоид в свободном пространстве. Нужно получить ее s-параметры как четырехполюсника в широком диапазоне частот. Такой подход подразумевает, что есть два порта, причем у каждого порта один зажим подключен к катушке, а другой сидит на земле. При этом хотелось бы, чтобы катушка моделировалась в свободном пространстве, без учета влияния заземленной плоскости под катушкой. Беру FEKO. Смотрю, какие есть порты. Вижу, что есть порт AE (A7), предназначенный для моделирования полосковых структур - он в принципе требует карту GF (Green Function), а в ней требует заземленную пластину под структурой. Не подходит. Вижу, что есть порты A0, A1, у которых оба зажима сидят на проволочном сегменте. Беру A1, получаю бред на низких частотах, потому что нет же return path, нет земли, по которой ток может замкнуться. Тогда соединяю хвостики проводов ПОД портами A1 (см картинку, вертикальный провод по оси катушки) и все начинает дышать, получаю разумные результаты. Но ведь я же ввел этот дополнительный провод и результаты в принципе несколько изменились, отклонились от чистого свободного пространства. Получается парадокс: для моделирования катушки (да и любой проволочной многополюсной структуры) мне нужен общий провод для портов, но введение любых соединяющих структур искажает поле вокруг моделируемого объекта. Хорошо, когда плоская земля нужна по условию задачи - тогда порт AE делает все, что нужно. А если нужно свободное пространство? Как добавить в FEKO "невидимые" соединители портов A1, которые и ток замкнут и поле вокруг себя не исказят? Я пробовал элемент TL (transmission line), но он не помог замкнуть путь тока. У меня такое ощущение, что это вообще камень преткновения для антенных пакетов. Или я неправ и ставлю задачу некорректно? Может быть, можно как-то deembed, то есть исключить влияние соединителей, но в общем случае это, наверное, вряд ли возможно.

Таки плохо :-) Можно попробовать экспортировать схему из 5.53 и втянуть в новый поект в 6.53. Можно попробовать перетащить через карман, но вряд ли кончится добром. Options/Project Options/Interpolation Попробуй Rational function или Spline. Ну, не знаю. У меня работает.

Так ведь книги обычно и не помогают, они только развивают. Рассчитать индуктивность с учетом паразитных емкостей и потерь, да еще оценить ее добротность можно только с помощью приличной модели, основанной на электромагнитном анализе. Во всех пакетах это добро есть, но я бы на вашем месте обратил внимание на ADS и MWO: у них добротный подход, хоть и разный. У MWO очень приятно учитывается толщина проводника и добротность получается близкой к экспериментальным данным - во всяком случае, для прямоугольной индуктивности. Круглая индуктивность у MWO тоже вроде ничего, в ADS не пробовал.

Хм, я работаю с MWO уже много лет, а Ansoft помню еще по SuperCompact и затем по Serenade. Никаких положительных эмоций, кроме мучений с интерфейсом, не припомню - разве что чувство глубокого уважения к сединам :-). Вот EM симулятор - это должно быть неплохо - для того, кто имеет привык к интерфейсу. Я пробовал изредка - оттого и не привык. А теперь они скопировали интерфейс с MWO, что ж, их дело. Но в глубине это та же песня, та же серенада. И что же, у них сильно связанные линии считаются точнее, чем в MWO? И даже с лицевой связью? И в произвольном месте диэлектрической многослойки? А толщина проводника? А как насчет зазора меньшего, чем толщина? А над полупроводящим кремнием? Какие модели вы использовали? Я бы не прочь попробовать, вот только вдохновиться нужно :-). И где критерии точности для толстых проводников на высоких частотах? Насчет вывода матриц: вон там, внизу, в проектной панели MWO есть Output Files. Щелкните правой кнопкой и взгляните на выпадающее меню. А вообще-то чем больше возможностей для сравнения, тем лучше. Нужно пробовать и то и другое, но внимательно смотреть на метод, стоящий за каждой моделью - что это, аппроксимационно-аналитическая модель или численное решение хотя бы квазистатической задачи? Меня прежде всего волнует проблема адекватного учета толщины проводника при малых зазорах - это я нахожу в MWO.

Интерполяция: Options/Project options/Interpolation Всегда ставьте либо Rational functions, либо Splines График на схему: открыть окно со схемой, тащить график при прижатой левой кнопке из проектной панели и бросить на схему, отпустив кнопку. Под мышиным маркером появляется плюсик. Нажать левую кнопку и растянуть вставленное окошко до нужного размера. Схема на график: все то же, но график и схема меняются местами и тащить нужно при прижатой правой кнопке. Отпусти кнопку, выбери из выпадающего меню, что хочешь поместить - layout или схему, растяни окошко левой кнопкой. Осторожно со вставленным окошком: это не картинка схемы, это и есть сама схема. Удаление или перемещение элемента в этом окошке приводит к изменениям в схеме. То же насчет layout.

Попутно набрел на другую засаду. Оказалось, что EM design никуда не годно считает планарные линии с лицевой связью, т.е. лежащие в разных плоскостях. Полученные результаты вообще ничего общего с действительностью не имеют. Крайне был разочарован. Порушилась вся стратегия расчета схем. <{POST_SNAPBACK}> А вот это, вообще говоря, непонятно... Ансофтовский Ensemble очень пристойный инструмент, должен давать нормальные результаты. А есть у Designer модель такой линии? Я еще почти не имею опыта работы с ним.

Не знаю насчет EM design, а вот в Circuit Design - можно. В панели Project Manager правый клик на узле Data дает выпадающее меню, последним пунктом в котором Add Substrate Definition. Так можно добавить несколько подложек. Потом строим схему, double-click на элементе, находим в появляющейся таблице Substrate, щелкаем на ней и выбираем нужную подложку из числа ранее добавленных.

Давайте сядем и спокойно разберемся :) Во-первых, и Sonnet и MWO представляют собой симуляторы, в которых поля в полубесконечном пространстве моделируются с помощью внутренних полей в достаточно большом полом металлическом резонаторе. Во-вторых, матрицы проводимостей (а именно они являются конечными результатами анализа) на концевых (пристеночных) портах подвергаются операции deembedding, то есть пересчету к базисным плоскостям, которые разработчик размещает в нужных местах. Первое обстоятельство (моделирование закрытой структуры) приводит к тому, что всякие вариантные граничные условия на верхней и нижнй крышках являются сильно приближенными и представляют собой всего лишь этакие костыли, позволяющие рассчитывать входные импедансы печатных антенн. Я уже писал о проблемах MWO с расчетами диаграмм направленности (см здесь). В нашей ситуации (короткая 2 x 1 мм линия и 4 мм высота крышки) ошибки из-за 120*PI нагрузок слишком велики и уводят практически единичный коэффициент за пределы физической реализуемости. Подчеркиваю, что это одинаково справедливо для Sonnet и EMSight, поэтому графики |S21| на рис 1. одинаково вылезают вверх за 0 дБ для обеих программ. Результаты в MWO и в EMSight очень близки (что и не удивительно, поскольку внутри у них одно и то же), посему вряд ли стоит говорить о преимуществах Sonnet (кроме диэлектрических блоков). Даже криволинейные структуры (а их я посчитал немало), которые в Сонете можно анализировать с помощью треугольных краевых базисных функций, практически не отличаются от рассчитанных в MWO, не имеющем таких функций. На рис.2 приведены результаты с идеально проводящей (PEC) крышкой и PEC линией, а также с линией из золота. Бокс в этих случаях 10х10 мм, толщина проводника полмикрона. Видно, что с законом сохранения энергии теперь все в порядке, правда, выбросы на графиках ничего хорошего не сулят, но об этом ниже. Вывод: никогда (за исключением антенных задач) не пользуйтесь никакими другими граничными условиями на крышках, кроме идеально проводящих. Достаточная высота крышки (и с этим параметром нужно поэкспериментировать) обеспечивает хорошую имитацию полуоткрытого пространства. Второе обстоятельство (обязательный deembedding) приводит к тому, что оба симулятора (EMSight и Sonnet) дают результаты, зависящие от положения боковых стенок, если длина подводящей линии кратна половине длины волны (в линии) на какой-то частоте рабочего диапазона. На частотных характеристиках появляются выбросы и результаты обоих симуляторов становятся недостоверными. Нужно провести серию расчетов, перемещая крышки внутрь и наружу. В нашем примере Х-размер 6 мм и Y-размер 4 мм дают гладкую частотную зависимость S21 (см рис. 3). То, что боковые стенки слишком близки, в нашем случае не страшно. Помните, что истинный размер подложки не играет никакой роли - мы всегда имитируем бесконечную по X и Y подложку (без учета поверхностных и вытекающих волн), поэтому не нужно обязательно задавать размеры резонатора равными размерам подложки. При наличии связанных линий положение параллельных боковых стенок влияет на дальнюю связь, так что в этих случаях со сближением боковых стенок нужно быть осторожным. Конечно, бывает так, что спецификация проекта требует поместить схему в слишком большой проводящий корпус, в котором могут возбуждаться высшие гармоники. В этом случае анализ в EMSight и Sonnet вообще приведет к принципиальным ошибкам. Всегда можно проконтролировать разумность результатов анализа отрезков длинных линий с помошью моделей. MWO их имеет много, причем можно использовать, скажем, аналитическую MLIN и основанную на методе моментов GM1LN. На Рис. 3 приведены сравнительные результаты моделирования MLIN, GM1LIN и EMSight с длиной подложки 6 мм и шириной 4 мм. Размер ячейки по X и по Y всегда 0.1 мм. Вывод: как EMSight, так и Sonnet из-за указанных выше особенностей требуют к себе повышенного внимание и постоянного контроля результатов с помощью моделей и других EM симуляторов. Зато затраты времени окупаются возможностью анализировать весь проект в рамках только одной программы, то есть MWO. На мой взгляд, это неплохо. optimizer Насчет скорости EMSight в MWO 2004: есть такое дело в популярной в народе версии 6.51. Что-там напортачили наши коллеги. Скорость счета действительно раза в четыре ниже, чем в версии от 2002 года. Но вот мне удалось заполучить свежую (trial) версию 6.53, так там эксперимент показал увеличение скорости в два раза по сравнению в версией от 2002 года. Нужно еще поэкспериментировать, но вроде бы стало хорошо. Поблема за малым – как уговорить эту версию еще маленько потрудиться на благо народа

Это действительно проблема, связанная с тем, как осуществляется нормировка S-параметров. Есть классическая работа K.Kurokawa "Power Waves and the Scattering Mattrix", IEEE Microwave Theory and Tech., vol.13, March, No2, 1965, pp.194-202. Из нее следует, что нормированные S-параметры определяются как отношение (V+Z*I)/(2*sqrt(|ReZ|)), где V,I - напряжение и ток на зажимах порта, а Z - комплексный импеданс нагрузки порта. Если именно это определение принято в MWO, то тогда понятно, почему чисто реактивные нагрузки запрещены.

По первому вопросу: Если Вы имеете в виду создание собственных моделей, то, насколько мне известно, это возможно, если написать свой код на С++ и построить свою dll, которую нужно положить так, чтобы MWO увидел ее и загрузил. Для этого нужно всего лишь иметь соответствующую документацию и исходники h-файлов, которые AWR поставляет зарегистрированным пользователям - уж не знаю, за дополнительную плату или бесплатно. Так что в нашей ситуации это не проходимо. По второму вопросу: В версии 5.53 все striplines, естественно, имеют крышку. Их довольно много. Просто линии: SLIN: классическая полосковая линия, одинаковый диэлектрик сверху и снизу S1LIN: разные диэлектрики SEMLIN: два слоя диэлектрика над полоской, два слоя под полоской SS1LIN: подвешенная подложка, полосок НА подложке SI1LIN: подвешенная подложка, полосок ПОД подложкой Связанные линии: SBCPL: две связанные (лицевая связь) линии в четырехслойном диэлектрике Боковая связь: SCLIN: классические полосковые линии, одинаковый диэлектрик сверху и снизу S2CLIN, S3CLIN, ... S16CLIN - от 3 до 16 связанных линий, разные диэлектрики SEM2CLIN: две линии, два слоя диэлектрика над полосками, два слоя под полосками SS2LIN: подвешенная подложка, полоски НА подложке SI2LIN: подвешенная подложка, полоски ПОД подложкой В версии 6 появились модели полосковых линий, в которых можно включать/выключать верхнюю крышку, причем линии могут находиться в произвольных местах многослойной подложки: GM1LIN, GM2CLIN,..GM16CLIN. Моделей неоднородностей, учитывающих крышку, я не нашел - наверное, их нет.

Кстати, вопрос по объемным резонаторам: не посоветуете ли книги, в которых есть расчет спиральных трансформаторов, трансформаторов на ферритовых кольцах? Пусть даже приближенный, радиолюбительский подход - лишь бы можно было получить разумные приближения. И очень интересны книги с информацией по расчету диэлектрических резонаторов, возбуждаемых микрополосками. Очень был бы признателен.

Новые рекомендации по расчете диаграмм направленности в MWO Провел много экспериментов, в основном сравнивал результаты с Sonnet – просто захотелось выяснить как себя ведут такие “коробочные” программы при расчете полей печатных антенн в дальней зоне. Поэкспериментировал с Sonnet и обратил внимание на то, что результаты мало зависят от толщины слоя воздуха над подложкой с антенной. Почитал внимательно документацию на обе программы и понял следующее: Sonnet: находит распределение плотности электрического тока по металлическим элементам топологии в коробке, открытой сверху (приближенно, нагружая каждую эквивалентную поперечную линию для TE, TM волн на 120*pi). Затем берет этот ток и по нему рассчитывает поле в дальней зоне для бесконечной слоистой подложки, именно так, для бесконечной, то есть о коробке забывают и считают излучение известных токов в полупространство. Не зря документация на Sonnet говорит, что вертикальных (z-ориентированных токов) far field solver не признает. И в самом деле, нахождение поля, пусть даже в дальней зоне для вертикального тока, возможно, пересекающего нескольно слоев, задача не очень простая. MWO: остается в коробке даже при вычислении полей в дальней зоне и вычисляет дальнюю зону по эквивалентным магнитным токам на открытой крышке только! Теорема эквивалентности позволяет окружить излучатель произвольной замкнутой поверхностью, найти поле на этой поверхности, сопоставить этому полю эквивалентный касательный ток и находить поля в дальней зоне как продукт излучения этого эквивалентного тока. MWO полагает, что часть этой произвольной поверхности совпадает с открытой крышкой коробки. Оставшаяся часть поверхности проходит по нижней крышке и по боковым стенкам коробки. Нижняя крышка идеально проводит, на ней касательное электрическое поле ноль, это нормально. Но вот боковые стенки портят картину, их ведь нет в реальной ситуации, а поле на их внешней стороне должно быть задано, чтобы замкнуть нашу произвольную поверхность. Во почему открытую крышку коробки нельзя поднимать слишком высоко – нужно, чтобы боковая поверхность была небольшой, тогда в основном излучение будет определяться эквивалентными токами на крышке, а токами на боковых внешних стенках (все равно неизвестными) можно будет пренебречь. Кроме того, мне кажется, что рассогласование в эквивалентных поперечных линиях TE, TM волн сильно портит картину распределения поля вблизи этой трехсот семидесяти семи омной нагрузки (а именно там рассчитывается поле и эквивалентный магнитный ток), причем чем длиннее линия (т.е. чем выше крышка), тем эта картина портится сильнее. Так что такой метод расчета ДН несколько порочен по определению, зато он не накладывает ограничений на вертикальность токов, как Sonnet. Вывод: У меня получилось, что крышку следует отодвигать от верхнего слоя подложки примерно на четверть волны в свободном пространстве. Ближе – можем получить неверное входное сопротивление, дальше – см. вышеизложенное. Теперь про размеры коробки: мне кажется, что сторона коробки должна быть не менее чем 5 длин волн в свободном пространстве. Хорошо бы 10, но тогда считает вечность. Контролировать разумность выбора всех размеров бокса нужно по распределению электрического поля на крышке: есть нужные measurements в MWO. Поле должно монотонно спадать к краям почти до нуля. Провалы в распределении поля в середине крышки возможны, если анализируется антенная решетка. Для одиночного излучателя, светящего по нормали, провалов в центре быть не должно – если есть, значит, крышка слишком близко к металлу антенны или разводки питания. Просчитал простенький вибратор, о котором идет речь в этой теме, с учетом изложенных выше рекомендаций. Теперь все путем, сходно с Sonnet и с IE3D. Только нужно помнить, что MWO выводит поле как корень квадратный из направленности в заданном направлении (так следует из документации на последние версии).

MBENDA: "This circuit component models an optimum Miter of an arbitrary angled bend", то есть уголок имеет прямой срез, глубина которого обеспечивает лучшее согласование при заданном отношении W/H и угле поворота. Так что на топологии должен быть четкий линейный срез. Если поставить MBEND90X, то будет классический прямой угол. Насчет поворотов. После того, как нарисована схема и открыто окно layout, нужно выделить все элементы и нажать наверху в toolbar кнопку Snap Together. Все автоматически встает на свои места. Все линии строго параллельны сторонам окна Layout. Для поворотов с нужным дискретом можно установить этот дискрет. Options/Layout Options/Layout/Rotation snap. Rotation snap выбирается из выпадающего списка и может составлять минимум 0.1 градуса (по умолчанию он обычно 45 градусов). Чтобы вращать несколько элементов сразу, выделяем их, правой кнопкой из выпавшего списка выбираем Rotate и крутим. Чтобы крутить плавно (в нашем случае мы крутим Г-образную конструкцию, образованную двумя полосками и уголком) левой кнопкой щелкаем подальше от внутренней вершины угла (появляется поворотный курсор) и тянем, не отпуская кнопки, подальше по горизонтали. Видим этакий виртуальный уголок, длина сторон которого и раствор плавно меняется вместе с перемещением поворотного курсора. Чем длиннее стороны этого виртуального уголка, тем легче выполнить плавный поворот. Все это я вижу в MWO 6.51 build 2537r. Никаких кривых загогулин и произвольных поворотов не наблюдаю.