CST:激勵(lì)的高斯波在矩形波導(dǎo)中如何傳播?
做CST仿真有一段時(shí)間了,電磁相關(guān)的書(shū)也看了一些,但對(duì)下面的幾個(gè)基本概念問(wèn)題還是
處于模糊狀態(tài),請(qǐng)論壇的高手不嗇賜教,謝謝先~
1.CST中設(shè)置的高斯波激勵(lì)是什么波?
我的理解是:無(wú)數(shù)個(gè)具有不同傳播方向、場(chǎng)強(qiáng)的平面波疊加組合而成;
2.矩形波導(dǎo)的尺寸如何控制截至頻率?
按照教科書(shū)TE10/TE01波的截至波長(zhǎng): λ_c=2*a=5mm ; (a=b=2.5mm,如此設(shè)定是不是無(wú)法獲得單模傳輸?)
進(jìn)而真空中:截至頻率f_c=60GHz,相鄰TM11波的截至頻率f_c=85GHz;(自由空間中啥情況?)
那么高斯波如何激勵(lì)才可以得到1~20GHz的S參量?
3.假設(shè)上述設(shè)置得到1~20GHz的單模傳輸高斯波TE10,那么邊界條件如何設(shè)置才能得到電場(chǎng)E沿坐標(biāo)Y軸向線(xiàn)極化,
磁場(chǎng)B沿坐標(biāo)Z軸向線(xiàn)極化?(電磁波沿X軸向傳播)
我根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn),施加邊界條件:X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁,算得的結(jié)果跟文獻(xiàn)是一致的,但我不理解如此施加的邊界條件就可以實(shí)現(xiàn)“電場(chǎng)E沿坐標(biāo)Y軸向線(xiàn)極化,磁場(chǎng)B沿坐標(biāo)Z軸向線(xiàn)極化”?
還有假若上述條件實(shí)現(xiàn)了,那么做真實(shí)試件實(shí)驗(yàn)時(shí)如何設(shè)置才能等效為“Y方向電壁,Z方向磁壁”?
“CST中設(shè)置的高斯波激勵(lì)”,在時(shí)域上是激勵(lì)的時(shí)域高斯波,在空間分布上是按計(jì)算出來(lái)模式場(chǎng)空間分布,源激勵(lì)要有激勵(lì)方向,一般設(shè)置只有一個(gè)方向激勵(lì),不是任何方向激勵(lì)。
“高斯波如何激勵(lì)才可以得到1~20GHz的S參量”,時(shí)域高斯波有頻寬的,是根據(jù)高斯脈沖寬度決定的,由你設(shè)定仿真頻寬(1~20GHz)自動(dòng)設(shè)定高斯寬度。
“X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁”,是根據(jù)模式場(chǎng)分布的特點(diǎn)來(lái)設(shè)定,是虛擬的邊界條件
首先謝謝小編的解答,查了一下相關(guān)資料,還有幾點(diǎn)疑問(wèn)望您解答:
1.我的理解:在CST中看到的就是一個(gè)單周高斯波時(shí)域的波形圖,其頻寬=0.318/脈沖上升時(shí)間=20GHz(用戶(hù)設(shè)置的1~20GHz,CST自動(dòng)設(shè)定高斯寬度,準(zhǔn)確的說(shuō)是自動(dòng)設(shè)定脈沖上升時(shí)間);這樣子理解正確否?
2.您提到:“源激勵(lì)要有激勵(lì)方向,一般設(shè)置只有一個(gè)方向激勵(lì),不是任何方向激勵(lì)”;
我的疑問(wèn):CST默認(rèn)是是一個(gè)方向激勵(lì)嗎?(一般做仿真時(shí)沒(méi)有特別提到設(shè)置激勵(lì),直接就有一個(gè)默認(rèn)高斯激勵(lì))
3.您提到:“X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁”,是根據(jù)模式場(chǎng)分布的特點(diǎn)來(lái)設(shè)定,是虛擬的邊界條件;
我的理解:模式場(chǎng)分布的特點(diǎn)(電場(chǎng)E沿坐標(biāo)Y軸向線(xiàn)極化,磁場(chǎng)B沿坐標(biāo)Z軸向線(xiàn)極化),虛擬的邊界條件就是:X方向Open,Y方向電壁,Z方向磁壁,因?yàn)閾?jù)此邊界條件可以求得上述的模式場(chǎng)分布;是這樣理解嗎?
還有:做試件真實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于是把仿真單元做了周期陣列,所以無(wú)須考慮施加邊界條件的等效設(shè)置,直接放入波導(dǎo)測(cè)試即可(邊界條件僅僅做仿真計(jì)算時(shí)有用,是虛擬的);這樣理解?
4.最后一個(gè)問(wèn)題:這個(gè)仿真模型我用的波導(dǎo)是正方形波導(dǎo),這樣子它的截止頻率特性如何?(文獻(xiàn)上正方形波導(dǎo)無(wú)法傳輸單模,亦即無(wú)用波導(dǎo)。)上述產(chǎn)生的1~20GHz高斯激勵(lì)不受截止頻率影響嗎?是不是可以這樣理解:波導(dǎo)在仿真中的作用就是為了削除干擾反射波等信號(hào),得到S參量。
高斯時(shí)域脈沖寬度與頻寬的關(guān)系,這在電磁學(xué)書(shū)有。
端口激勵(lì)方向設(shè)置一般與端口面重合,設(shè)置端口時(shí),就自動(dòng)設(shè)置了激勵(lì)方向
關(guān)于PEC、PMC的對(duì)稱(chēng)場(chǎng)分布可以看微波技術(shù)基礎(chǔ)書(shū),有詳細(xì)介紹
關(guān)于一些知識(shí)不是一兩句話(huà)能說(shuō)清楚的,導(dǎo)波場(chǎng)論和微波方面的書(shū)有更好的解釋
俺不是電磁相關(guān)專(zhuān)業(yè)的,對(duì)參考書(shū)籍也不怎么了解,小編如果方便請(qǐng)直接評(píng)價(jià):俺的理解和疑問(wèn);或者請(qǐng)具體指定一下參考書(shū)的版本、章節(jié)也行,實(shí)在是不知道查看哪些知識(shí)啊。
看來(lái)你要學(xué)習(xí)的內(nèi)容還很多啊
看微波技術(shù)基礎(chǔ)方面的書(shū)
對(duì)啊對(duì)啊,以后還請(qǐng)各位多加指教~
這幾天看了一下《信號(hào)與系統(tǒng)》,有些問(wèn)題已經(jīng)有些了解;
還有一個(gè)疑問(wèn):高斯脈沖的頻寬是不是一般指“3dB帶寬”呢?