تنظیمات پورت موج‌بری در CST و HFSS

پرسش:

[quote arrow=”yes” ]معمولا از پورت موجبری برای تحریک خطوط مایکرواستریپ استفاده میشه. در مورد ابعاد پورت برای انواع خطوط انتقال در شبیه سازی توضیح بدید لطفا.[/quote]

پاسخ آر-اف پلاس:

برای تحریک ساختارهای فرکانس بالا معمولا از دو نوع پورت موجبری و گسسته استفاده می‌شود. پورت گسسته در نرم‌افزار CST با نام Discrete Port شناخته می‌شود و انواع مختلفی مانند Edge و Face دارد. در نرم‌افزار HFSS به این پورت، Lumped Port گفته می‌شود.

پورت موجبری هم در دو نرم‌افزار CST و HFSS به‌ترتیب Waveguide Port و Wave Port گفته می‌شود. نحوه تعریف این پورت باید به‌گونه‌ای باشد که مودهای مورد نیاز برای شبیه‌سازی ساختار تحریک شود.

ساختارهای کواکسیال

برای تحریک یک کابل هم‌محور یا کواکسیال پورت باید کل دهانه موجبر کواکسیال را بپوشاند. در نرم‌افزار CST کافیست سطح مقطع کابل در ابتدا یا انتها را انتخاب کرده و سپس یک پورت موجبری در آنجا قرار دهید. ابعاد پورت به‌صورت خودکار تعیین می‌شود. هادی مغزی و شیلد تشخیص داده شده و میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بر اساس موقعیت هادی‌ها، تشکیل می‌شوند.

در نرم‌افزار HFSS هم کار به همین صورت پیش می‌رود. یعنی ابتدا انتخاب سطح مقطع دایره‌ای کابل و سپس انتخاب Wave Port. اگر امکان انتخاب سطح را نداشتید، در دهانه کابل، یک سطح دایروی ایجاد کرده و آن را انتخاب کنید.

تنها تفاوت در نحوه نمایش است که در CST شکل پورت بصورت مربعی و در HFSS‌ به شکل دایره‌ای و محدود به سطح مقطع کابل است. البته در CST تنها نمایش پورت به صورت مربعی است ولی تحریک فقط در داخل شیلد کواکسیال انجام می‌شود.

ساختارهای موجبری

تحریک موجبرها هم مانند تحریک کواکسیال است، یعنی پورت باید کل دهانه موجبر را بپوشاند. برای ایجاد پورت موجبری درست مانند دستورالعمل کواکسیال عمل کنید.

ساختارهای مایکرواستریپ

تحریک موجبری ساختارهای مایکرواستریپ اندکی متفاوت است و نیاز به توجه بیشتری دارد. برای تحریک صحیح، باید برای پورت موجبری ابعاد مناسبی انتخاب کرد، به‌طوری‌که مودهای صحیحی ایجاد شوند.

برای تحریک مایکرواستریپ در نرم‌افزار HFSS، ابتدا باید یک صفحه مستطیلی رسم کنید بطوریکه عمود بر خط مایکرواستریپ باشد. اگر از روبرو نگاه کنید، صفحه باید از سطح زمین شروع شود و خط مایکرواستریپ در وسط آن قرار بگیرد. طول این صفحه برابر با ۱۰W و ارتفاع آن برابر با ۸h باشد. در اینجا W عرض خطوط مایکرواستریپ و h ارتفاع زیر لایه است. حالا با انتخاب این سطح، یک Wave Port تعریف کنید.

پیشنهاد HFSS برای تحریک خطوط موجبری هم صفحه دقیقا پورتی با ابعاد ۱۰W x 8h مشابه خط مایکرواستریپ است.

در نرم‌افزار CST این کار بدون نیاز به رسم صفحه انجام می‌شود. ابتدا سطح مقطع زیرلایه را انتخاب کنید. وقتی روی Waveguide Port کلیک می‌کنید، پنجره‌ای باز می‌شود که در آن ابعاد پورت را تعریف می‌کنید. ابعاد پورت برای برای یک خط مایکرواستریپ باید از هر طرف خط به اندازه kh فاصله داشته باشد. ارتفاع پورت هم از سطح زمین تا ارتفاع kh بالاتر از سطح زیرلایه است. در اینجا مقدار بهینه k عددی بین ۵ و ۱۰ است که متناسب با فرکانس و نسبت W/h انتخاب می‌شود. معمولا مقدار ۶ برای اکثر کارها مناسب است.

برای خطوط موجبری هم صفحه بدون زمین، ابعاد پورت بصورت ۳S x S انتخاب می‌شود که S برابر است با عرض خط به‌علاوه ۲ برابر فاصله تا زمین هم صفحه. خط باید دقیقا در وسط پورت قرار بگیرد. برای خط موجبری هم صفحه با صفحه زمین، پورت موجبری از صفحه زمین شروع شده و به اندازه S/2 از سطح زیر لایه بالاتر می‌آید. طول پورت هم مانند قبل تعیین می‌شود.

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید: