[Redcrusader 0]

Опаньки :laughing: химия, химия вся эпсилонка какато неправильная.

Не ожидал от вас. FR4 ,более сотни разновидностей...

Извините, но вопрос не в разбросе реального эпсилон FR-4 и других диэлектриков!!!

Вопрос в том, что CST считает с ошибкой по значению эпсилон.

Я измерений рассчитанного по CST устройства не делаю.

 

Я беру материал (FR-4, Roger и т.д.) из библиотеки CST. Считаю структуру в CST.

Потом беру значение эпсилон из библиотечного значения в CST. Считаю структуру с этим значением эпсилон вручную по классике.

Получаю ошибку в CST на 4...5%.

Если в CST установить эпсилон для структуры на 15% меньше, то результат расчета хорошо совпадает с классикой.

Все это повторяется для любых материалов и для частот в диапазоне 500...2500 МГц.

 

Пока только один Aner написал, что у него получается то же самое. Поэтому он при расчетах в CST уменьшает табличный эпсилон на 15...18% и получает близкий к реальности результат. А для реальных диэлектриков я думаю, что у Aner есть уже дополнительные экспериментальные коэффициенты на эпсилон, которые он тоже вставляет в расчеты.

 

Хотелось бы услышать подтверждение этого еще от 1...2 человек, чтобы убедиться, что я все правильно делаю в установках для анализа структуры в CST.

М.б. у Aner поправочный коэффициент к эпсилон (-15...-18%) относится к реальному эпсилон материала, а не к расчету в CST.

 

[Terehov 0]

У Айзенберга (и по классике) диполь укорачивается из-за своей толщины, а не из-за излучения.

У "идеально" тонкого диполя никакого укорочения нет, а излучение есть.

Чем толще диполь, тем больше емкость между его двумя половинами (увеличивается площадь) - отсюда и укорочение диполя.

 

Моя цель эксперимента - получить достаточное совпадение результатов расчета по классике и расчета по CST (+/-1%).

Т.к. все равно будет ошибка между расчетом и параметрами реального устройства.

Но эта ошибка будет состоять, как минимум, из двух частей:

1. Ошибка расчета.

2. Разброс параметров материала. Сильная зависимость от значения эпсилон.

Второе слагаемое ошибки можно учесть экспериментально. Будет зависеть от материала и конфигурации структуры.

А первое слагаемое ошибки зависит от точности алгоритмов решающего устройства (CST) и правильности постановки задачи для этого решающего устройства.

 

Вот, я и хочу выяснить два момента.

1. Точность алгоритмов решающего устройства относительно эпсилон, т.к. значение эпсилон сильно влияет на параметры устройства.

2. Выяснить, есть ли мои ошибки при постановке задачи для решающего устройства.

В вашем проекте с открытыми граничными условиями, с "ящиком" 10*10*20 мм, эпсилон 4.3, толщиной полоска 0.035 мм, резонанс получился на частоте 2302 МГц. Не изменяя длины линии "утолщил" последние 0,5 мм на ее конце до 3 мм. Резонанс ушел вниз на 2259 МГц. Не изменяя длины линии "утоньшил" последние два мм на ее конце до 0.01 мм. Резонанс ушел в верх на 2310 МГц. Похоже все таки излучение и связанный с этим излучением емкостной эффект и соответсвующий коэффициент укорочения присутствуют.

[Redcrusader 0]

В вашем проекте с открытыми граничными условиями, с "ящиком" 10*10*20 мм, эпсилон 4.3, толщиной полоска 0.035 мм, резонанс получился на частоте 2302 МГц. Не изменяя длины линии "утолщил" последние 0,5 мм на ее конце до 3 мм. Резонанс ушел вниз на 2259 МГц. Не изменяя длины линии "утоньшил" последние два мм на ее конце до 0.01 мм. Резонанс ушел в верх на 2310 МГц. Похоже все таки излучение и связанный с этим излучением емкостной эффект и соответсвующий коэффициент укорочения присутствуют.

"Утолщение" линии на конце на 3 мм равнозначно удлинению линии на 3 мм (общая длина 34 мм => 10%), поэтому вы и получили уменьшение частоты резонанса с 2302 до 2259.

Только удлинение линии получается непропорционально, т.к. дополнительные 3 мм находятся не на подложке, а как-то в воздухе.

Уход резонанса 1,9%.

"Утоншение" последних двух мм до 0,01 мм немного меняет геометрические параметры линии, и отсюда меняет значение эпсилон эффективное для этой линии. Получается небольшое изменение коэффициента укорочения линии. Резонансы 2302 и 2310 различаются на 0,34%.

 

Емкостный эффект там не причем! Не связывайте так сильно излучение с емкостным эффектом.

Емкостный эффект (укорочение линии относительно длины волны) будет сильно проявляться при очень толстых или широких диполях.

Для микрополосковых структур это все хорошо просчитывает по классике через эпсилон эффективное.

 

 

 

[freeport 2]

Redcrusader

Не вижу никаких проблем с точностью расчета CST. Получил резонанс на частоте 2426МГц. Вот проект и результат на круговой диаграмме.

Microstrip1.pdf

Microstrip1.rar

Изменено 30 апреля, 2015 пользователем freeport

[Redcrusader 0]

Redcrusader

Не вижу никаких проблем с точностью расчета CST. Получил резонанс на частоте 2426МГц. Вот проект и результат на круговой диаграмме.

К сожалению Проект не полный, поэтому не открывается. По диаграмме Смита что-то видно, но плохо (малая точность).

:-((

Скиньте полный Проект, желательно в версии 2014.

Мне надо посмотреть на установки в Проекте.

 

 

[freeport 2]

Redcrusader

Как мала точность, если на диаграмме маркер с частотой стоит?

Вот полный проект

http://rghost.ru/6NKZBbV4W

Как сохранить в версии 2014 я не знаю. CST2015 легко найти на торрентах.

Вот на рисунках мнимая часть коэффицента отражения и Z11.

Не следует использовать lumped port, в этом вся проблема.

Изменено 30 апреля, 2015 пользователем freeport

[saab 2]

Вопрос в том, что CST считает с ошибкой по значению эпсилон.

Предположение не верное, считает и еще как. Собственно откуда дровишки.

[freeport 2]

Redcrusader

Небольшое уточнение. У меня в проекте ширина полоска 2,9мм, а у вас 2,5мм. Если сделать расчет для 2,5мм, то резонанс будет на частоте 2440МГц. Вот вам и краевой эффект.

Изменено 30 апреля, 2015 пользователем freeport

[l1l1l1 0]

Для резонансных структур на полосках (узкополосные фильтры на отрезках линий) при eps материала 5-10 ставлю в расчеты eps1 на 15-18% меньше, чем eps. Тогда изготовленное сходится с насчитанным. Или такие высокодобротные структуры принципиально нельзя ститать Т-солвером (читай, разновидность FDTD), или это фича той версии, что гуляет по торрентам...

на самом деле это очень серьезно.

пока Redcrusader рассчитывает сферического коня в вакууме, можно указать на его ошибки,

но если есть результаты, плдтвержденные экспериментом, - это совсем другое дело.

пожалуйста, выложите проект какого-нибудь фильтра с результатами измерений.

 

[Redcrusader 0]

Redcrusader

Небольшое уточнение. У меня в проекте ширина полоска 2,9мм, а у вас 2,5мм. Если сделать расчет для 2,5мм, то резонанс будет на частоте 2440МГц. Вот вам и краевой эффект.

Это не краевой эффект как вы его себе представляете, а изменение эпсилон эффективного от ширины полоска.

Отсюда и изменение электрической длинны полоска.

Как следствие, изменение частоты резонанса.

Все это просчитывается по классике.

 

 

на самом деле это очень серьезно.

пока Redcrusader рассчитывает сферического коня в вакууме, можно указать на его ошибки,

но если есть результаты, плдтвержденные экспериментом, - это совсем другое дело.

пожалуйста, выложите проект какого-нибудь фильтра с результатами измерений.

Я уже писал, что до "...результаты, плдтвержденные экспериментом,..." еще дело не дошло.

Это отдельная тема, которую я могу решить и без обсуждения в Форуме. Опыт есть.

 

В этой теме я хочу, чтобы вы указали на мои ошибки, а не просто говорили, что у меня есть ошибки.

Сами же знаете, что найти свою ошибку очень сложно! У человека наступает режим "ступора", из которого одному можно выходить очень долго.

:-((

Быстрый метод выхода из "ступора" - общение (обсуждение) с другими людьми.

 

Я вплотную с CST работаю всего два месяца. Есть же пользователи, которые работают с CST уже годами.

Вот, у них я прошу совета (помощи) разобраться мне в этом вопросе.

 

Не знаю как вы, но я всегда любой программный продукт для расчетов чего-либо с начало проверяю на "калькуляторе".

А потом, при дальнейшей работе с этим программным продуктом, постоянно просчитываю результат в "уме", насколько полученный результат соответствует действительности.

Т.к. эти программы пишут люди, а людям свойственно ошибаться. А Билл Гейтц ввел практику выпускать программный продукт "сырой" на 50%.

Хотя, я это не осуждаю, т.к., если выпускать ПП не "сырой", то он будет стоить в несколько раз дороже и разрабатывать в несколько раз дольше.

Проще отдать тестировать новый ПП пользователям.

 

Для прикола, вкладываю прикольный очень старый .txt-файл "Теория ошибок".

Т.к. в любой шутке есть доля правды, то я спокойно отношусь к любым ошибкам в ПП.

 

 

Предположение не верное, считает и еще как. Собственно откуда дровишки.

Попробуйте самостоятельно сделать ряд расчетов.

Берем:

FR-4 (Er=4,3), h=1,5 мм, w=2,5 мм, L=34 мм, ХХ на конце.

 

1. По Вольману Frez=2455 МГц

2. По TXLINE из MWO Frez=2448 МГЦ - 0,3% от Вольмана.

3. По моделированию в MWO Frez=2425 МГц - 1,24% от Вольмана.

4. По моделированию в CST Frez=2314 МГц - 6,1% от Вольмана.

Пробовал TD и FD. Увеличивал мешь до очень больших значений так, что расчет такой простейшей структуры занимал несколько часов.

Ошибка относительно Вольмана уменьшалась примерно до 3,5%.

Но, такие огромные меши нереальные для расчета сложных структур, т.к. они будут считаться несколько суток, а дадут ошибку около 3,5%.

 

М.б. это связано в версией CST. Я считаю в версии 2014.

Или с моими ошибками в начальных установках.

_____________.txt

[freeport 2]

Redcrusader

Версия CST здесь ни причем. В вашем проекте используется lumped port. Для возбуждения МПЛ следует использовать Waveguide port. В Help написано какие должны быть размеры порта. В вашем проекте есть непонятные элементы, например коробка, в которую помещена МПЛ имеет слишком большой размер, не используются плоскости симметрии, это увеличивает время расчета. Может быть вы раньше работали в HFSS, в CST все проще, такие коробки не нужны. Вы можете проверить точность расчетов в HFSS используя lumped и waveguede port, наверняка разница в частоте резонанса будет точно такая же. Все 3 программы: MWO HFSS CST имеют одинаковую точность, за исключеним того что в MWO не учитывается толщина полоска. Перед тем как изготовить какое либо микрополосковое устройство я провожу расчеты в MWO(Sonnet) и CST, результаты примерно одинаковы. Подвергать сомнению точность CST это смешно. В настоящее время это лидер среди програмного обеспечения подобного рода. На основании расчетов в CST я и мои коллеги изотовили до сотни реальных устройств (антенны и фильтры) с приемлемой точностью.

[Redcrusader 0]

Redcrusader

Версия CST здесь ни причем...

Может версия CST здесь ни причем, но у меня не сходится.

1. Толщина микрополоска, однозначно, сильно на резонанс не влияет. Хотя, в MWO есть параметр "толщина полоска". Насколько он в MWO влияет на расчет, я утверждать не буду - не проверял.

2. Величина "коробки", будет влиять только, если коробка будет очень маленькая. При большой коробке только увеличится время счета.

3. Плоскости симметрии используются только для уменьшения времени счета. В данной простейшей структуре время счета меня не интересует.

4. В CST я не могу поставить Waveguide port посередине структуры (платы). У меня получается поставить Waveguide port только на Boundares, а это только края структуры. Для волноводов это просто. Поэтому я использую lumped port. Причем, я считаю, что никакой разницы не должно быть между lumped port и Waveguide port, если последний поставить правильно.

С Waveguide port у меня проблемы - результат расчета зависит от размеров Waveguide port. Даже, если его меняешь на несколько мм относительно рекомендованных в Help.

 

В HFSS я не работал.

С CST я работаю только третий месяц, поэтому еще есть такие "непонятки".

 

Пока у меня не сходятся результаты расчета в MWO и CST. Результат расчета в MWO ближе к классике.

 

То, что у вас результат расчета в CST c приемлемой точностью совпадают с расчетом в CST, то эта приемлемая точность соответствует несовпадению даже расчету по классике и неидеальностью реального устройства. Без этого никуда! Несовпадение расчета и реального устройства на 5% можно считать хорошим результатом.

Но когда у меня не совпадает расчет по классике и CST на 3...5%, то здесь я задумываюсь.

 

Загрузил я CST 2015.

Проверил ваш freeport проект.

Да, все по резонансной частоте сходится с классикой (ошибка 0,5%).

Но, это так у вас получилось или вы "нахимичили"?!

Если увеличить высоту вашего бокса с 6 мм до 10 мм, то получается совсем другая резонансная частота!!!

Такое изменение высоты коробки не должно влиять на резонансную частоту микрополоска!!!

Думаю, что все дело в размерах Waveguide port!

Т.е. проблема с Waveguide port, о которой я писал выше.

Изменено 1 мая, 2015 пользователем Redcrusader

[freeport 2]

Redcrusader

А почему изменение высоты коробки не должно влиять на резонанс?. Еще как должно. Проверено на практике. Полосовой фильтр на МПЛ накрываешь крышкой и нижняя граничная частота полосы пропускания уходит вверх. А потом, что вы так к Вольману прицепились, почему он для вас авторитет, а все остальные - (разработчики программ) нет? Я считаю, что расчет по СST более соответсвует практике, чем расчет по справочнику. В те времена когда писался этот справочник не было таких компьютеров и программ.

[Redcrusader 0]

Redcrusader

А почему изменение высоты коробки не должно влиять на резонанс?.

Так тогда вы рассчитываете не резонансную частоту микрополоска, а резонансную частоту своей коробки!

Полосок у вас играет роль связи Порта с резонатором (коробкой).

Я рассчитываю резонанс микрополоска.

Вольман - классика (для меня).

Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств. под.ред.Вольмана.

 

Все программы на ПК по расчету подобных устройств используют подобную литературу.

Изменено 1 мая, 2015 пользователем Redcrusader

[freeport 2]

Так тогда вы рассчитываете не резонансную частоту микрополоска, а резонансную частоту своей коробки!

Полосок у вас играет роль связи Порта с резонатором (коробкой).

Я рассчитываю резонанс микрополоска.

Ничего подобного, резонанс коробки гораздо выше. Просто поле существует не только в диэлектрике но и в коробке. И волновое сопротивление МПЛ меняется от высоты крышки.

А с классикой надо осторожнее, т.к. там тоже люди и бывает ошибаются и качества моральные у них не всегда на высоте.