Ansys Simulation World Ansys SimulationWorld

Моделирование волноводно-микрополоскового перехода

В технике СВЧ без таких устройств как переходы с одних типов линий на другие обойтись просто немыслимо. Такие устройства различаются самой конструкцией, частотным диапазоном в котором они используются, а также рабочей полосой. Различают узкополосные и широкополосные СВЧ переходы. Каким бы ни было исполнение и для каких СВЧ задач не разрабатывался СВЧ переход, разработчики всегда стремятся сделать устройство как можно меньшего размера при сохранении или даже улучшении характеристик устройства, таких как затухание сигнала и коэффициент отражения. Данная работа была посвящена исследованию волноводно-микрополоскового СВЧ перехода, предложенного в статье “Planar Microstrip-To-Waveguide Transition in Millimeter-Wave Band” Kazuyuki Seo.

Задача.

  1. На основе предложенной в статье конструкции СВЧ перехода рассмотреть влияние различных вариантов исполнения диафрагмы на характеристики устройства.
  2. Определить влияние расстояния от крышки до плоскости диэлектрика особенно в зоне непосредственно перехода микрополосок – волновод.
  3. Оценить численно влияние толщины диэлектрика на характеристики перехода
  4. Рассмотреть возможность построения переходов аналогичной конструкции для работы на частотах 15 ГГц и 36 ГГц.

Решение.

Построение геометрической модели было выполнено средствами ПО ANSYS HFSS, собственно в которой и проводилось моделирование. Для ускорения расчёта использовались граничные условия Symmetry, а также с этой же целью моделировалось только одиночный волноводно-микрополосковый переход (в завершающей стадии моделировалась полная конструкция). Сложность данной задачи состояла в крайне сильном влиянии практически всех элементов конструкции устройства на его характеристики, что в свою очередь потребовало построение очень мелкой сетки и аккуратной оценки степени влияния того или оного элемента конструкции.

Заключение.

В процессе работы были проделаны все четыре пункта задания. Показана возможность применения подобного типа СВЧ переходов в различных частотных диапазонах, определены зависимости рабочей полосы частот от конфигурации зонда подводящей микрополковой линии, диафрагмы, шага, расположения и диаметра переходных отверстий.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей и событий?
Подпишитесь на рассылку