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如何计算二端口网络的Z参数、Beta曲线、Alpha曲线

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
最近论坛中经常有网友问到如何计算微带线的相位常数Beta随频率变化  衰减常数Alpha随频率变化的曲线
特此发帖,旨在回答各位网友的问题:
前提:此贴不讨论E求解器中仿真慢波结构的布里渊图的过程,如果网友有关此方面的问题再单独讨论。
1.  采用在线算例的 发卡滤波器 Hairpin-filter作为说明,Marcos→Construct→Online→Hairpin filter



2. 仿真得到S参数后,点击Post-processing选项卡下的S-parameters Calculations按钮,得到Z参数矩阵(也可以通过后处理中 S-parameter→Z parameter得到)


    


3. 在Marcos由Z参数计算出 A B C D 矩阵以及 Beta 和Alpha参数


      

4. 最后的的Alpha参数曲线:


Mission Complete

非常感谢,我这就去试试!

自己尝试了一下,现在有几个疑问提出来,这里向小编请教,也希望大家讨论下。
第一,alpha又叫衰减常数,是波失的虚部,应该表征着电磁波传播过程中的损耗,这点没问题,只是我想问问这里计算出来的alpha是包含了全部的损耗(介质损耗,导体损耗,辐射损耗)吗?还有我们常常把S11和S12说成回波损耗和插入损耗,那么这个时候计算出来的alpha有没有也包含这个?
第二,这个结构小编说是在线算例的,我怎么没有找到,能把模型共享一下嘛?
第三,小编在贴中提到了布里渊图,我想问问,如果用此法计算出来的beta-f曲线和在本征模里面计算慢波的布里渊图f-beta(或者k)有何区别?(原谅我对这两个东西一直搞不明白,什么布里渊图啊、色散曲线啊,结构的色散啊,材料的色散啊,oh my  god ,这些一直东西在我脑子里搅浆糊)

这么好的帖子不能沉了啊!顶起来……

不懂,帮顶。          

继续学习。

此帖極優啊!

很久没上论坛看了,清理下以前遗留的问题:
1. alpha是衰减常数 这里一般指的是 介质损耗; 导体损耗实际也是介质损耗,只不过在导体中的位移电流可以忽略罢了,而辐射损耗这个则是在天线中的概念,不能混为一谈
2,. 对于cst2013版本而言  这个算例 在marcos 箭头 online 选项卡中
3,. 布里渊图 描述的 就是 电磁波的色散特性:即不同频率下的电磁波的传播特性

布里渊图不是用这个求解器得到的,是要用本征模求解器,从字面上看,可以认为是结构色散
和材料色散不是一个概念,因为布里渊图要涉及beta,也就是相移的参量

那如果要考察辐射损耗该怎么办?我微带结构的波导,在传输的过程中肯定有辐射出去的能量,应该怎么考察这部分损耗呢?


结果中的Power radiated 可以直接看

我来学习

按照上述方法计算了一个标准X波段波导(22.86*10.16mm)的beta, 理论上beta=2*pi/lambdag, 其中lambdag=lambda/sqrt(1-(lambda/lambdac)^2),lambdac=2a; fc=300/(2*22.86)=6.562GHz, 两者对比见图3,差距太大了。这样的计算结果你们敢相信么?考虑到截止频率和高次模出现会导致计算的不准确,又单独对8-12GHz范围进行了计算,如图3所示,这次的曲线貌似比较正常,但是只有在10GHz左右的某个频点上时准确。这个可能跟波导的色散效应有关,即计算Beta不能用时域求解器。
为了证明仿真没有问题,仿真得到的S参数跟模型一并上传。
其中1)用的时域求解器;2)计算ABCD-Zc-Beta-Alpha的时候需要事先制定TL的长度,我用的是默认的0.01m。













1d result 中的balance 可以看

学习了。去试试

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