CST微波工作室_同軸線仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例

同軸線開路負(fù)載結(jié)構(gòu)模型

• 外徑：2mm，內(nèi)徑：0.86mm
• 水平支路：12mm，垂直支路：6mm
• 填充介質(zhì)：空氣（air）
• 初始結(jié)構(gòu)：水平支路內(nèi)徑長度11mm
  

設(shè)計(jì)要求

• 找出水平支路內(nèi)徑的準(zhǔn)確長度值，使得在13GHz時，端口1為開路狀態(tài)

問題分析

• 在13GHz時，端口1為開路，即端口1為全反射，就是S11約為1或者S21最小
• 首先創(chuàng)建初始結(jié)構(gòu)模型，分析模型的S11和S12性能
• 定義變量Length表示同軸線內(nèi)芯長度，使用參數(shù)掃描分析給出S11和S21隨變量變化的關(guān)系
• 優(yōu)化設(shè)計(jì)，構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)，S21最小值位于13GHz

查看最后分析結(jié)果

• 定義場監(jiān)視器：工作頻率—13GHz，電磁磁場
• 查看分析結(jié)果：寬頻帶內(nèi)的S參數(shù)，13GHz處的模型內(nèi)部的場分布

實(shí)例分析

1.新建工程

2.設(shè)置工作環(huán)境

1. 設(shè)置單位

2. 設(shè)置背景材料

3.構(gòu)建模型

1. 創(chuàng)建同軸線外部結(jié)構(gòu)

創(chuàng)建局部坐標(biāo)來構(gòu)建同軸線的垂直部分：

選中兩個表面（Ctrl+W切換模型顯示方式）：




此時就創(chuàng)建了一個局部坐標(biāo)：
繼續(xù)創(chuàng)建圓柱體模型：

此時就創(chuàng)建好了同軸線的外部結(jié)構(gòu)：

2.創(chuàng)建同軸線內(nèi)部結(jié)構(gòu)


將內(nèi)部結(jié)構(gòu)用布爾運(yùn)算中的Add合并：

4.設(shè)置邊界條件

5.設(shè)置端口激勵

選擇默認(rèn)選項(xiàng)就可以：

同樣方法設(shè)置第二個端口激勵：

6.選擇求解器和頻率范圍

1.選擇求解器

2.選擇頻率范圍

7.運(yùn)行仿真設(shè)置

選擇 是 保留細(xì)化的網(wǎng)格：

8.仿真分析

選中S1,2曲線：


此時發(fā)現(xiàn)頻率在12.888GHz時負(fù)載開路，與13GHz有一定誤差，因此要優(yōu)化設(shè)計(jì)：

9.參數(shù)掃描分析

1.定義參數(shù)變量




2.參數(shù)掃描分析設(shè)置





3.S參數(shù)分析
可見在長度為4.6 ~ 5.2間，13GHz處有最小點(diǎn)：

10.優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)



Weight不影響仿真結(jié)果，可以任意設(shè)置：


大概一分鐘左右仿真結(jié)束，可見 length = 4.96296 時近似滿足13GHz頻點(diǎn)處負(fù)載為開路：


這里將 length 變量改為 4.96，更新模型（F7）即可：

11.器件在13GHz頻點(diǎn)處的場分布

1.定義場監(jiān)視器



2.仿真分析


電場分布：

磁場分布：

可以查看動態(tài)分布的表面電流：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的CST微波工作室学习笔记—12.同轴线仿真分析和优化设计的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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