[建模]CST MWS邊界條件設定對時域訊號的影響

小弟是CST的新手 R*FDg;t4  
目前是從簡單的例子慢慢學習軟體操作和整體高頻電路的觀念 >M!LC  
手邊Run了一個微帶傳輸線 s$(%?,yf2  
發現邊界條件對於時域訊號影響很巨大 Bd)Cijr  
想和大家討論看看 $-~"G,;F  
看大家有沒有甚麼想法 #B6f{D[pI  
下圖是模型建置 nHH FHnFf  

图片:Model.jpg

km][QEX
s%  
最高求解頻率是 20 Ghz <5 OUk  
input為rising time 50 ps 的 Step Signal vceD/N8  
邊界條件皆設定為Electrical boundary但和模型有一h的間距如下圖 f[.'V1  
(h為微帶線之高度) [~
RO9=;L  

图片:Et0Gap.jpg

2"6qg>]-t  
其輸出波型為有反射的訊號如下 e=s85!  

图片:Et0GapOut.jpg

Iu~<Y(8^q#  
理論上因為微帶線結構並無變化 $~/cxLcT  
且waveguide port會自動達到阻抗匹配 ?Yf v^DQ5  
因此這個結構應該為阻抗匹配且無反射 R".$x{{  
實驗和理論不符合 md? cvGDE  
wHQ$xO;vD'  
接著將邊界條件設定為和模型緊貼(無間距)如下 ='=4tj=z  
邊界條件仍然接為Electrical boundary r>i95u82'  

图片:Et0.jpg

1-N+qNSD`  
其輸出波型為無反射的正常理論波型如下 'RF`XX  

图片:Et0Out.jpg

?8?vBkz~  
l?rLad
vc  
為什麼會有這樣子的差 .. GA/afc,V  
osdoL  

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第一种情况你模拟的相当于是把这个微带线放到一个金属盒子里（盒子比微带线的尺寸大h）的情况，由于PEC边界的反射，会导致传输特新的变化。跟你想模拟的状态是不相符的。

zhknpu:第一种情况你模拟的相当于是把这个微带线放到一个金属盒子里（盒子比微带线的尺寸大h）的情况，由于PEC边界的反射，会导致传输特新的变化。跟你想模拟的状态是不相符的。 (2013-01-21 17:51)  4Y3@^8h&=  

`W_&^>yl  
那么第二种情况呢？

我覺得這個問題有可能和CST內數值分析的方法有關 x#
5[i;-c  
waveguide是一TEM模態的端口，但是microstrip僅能傳遞QTEM 
T
PkP5w  
這兩個模態不連續面發生在waveguide port之切面 I~p*~mLh'  
可能造成求解不準確，或許需要額外設定參數 UL&>]aQ  
回到問題本身可能是waveguide port和求解設定沒設定好 H>]*<2(=-  
而不是與邊界條件有關 zp'hA  
但是邊界條件如果緊貼模型會剛好碰到waveguide port的邊界 (M{wkQTO  
對於求解可能會有影響，造成剛好求解比較正確 m432,8 K3r  
但我目前還未能從仿真驗證我的推論 -H[@]Q4w  
提供一點想法跟大家一起思考討論

首先推测是这样的，第一种情况下，相当于在波导端口外面加了屏蔽外罩，高次模比较少，第二种情况端口和电壁之间有一段距离，在仿真中有的也要避免这种情况，可能会导致能量发散而不收敛。 n/KI"qa]9  
s[0prm5.  
既然是高次模的影响，对这种设想进行验证，过程如下：

从上面可以看出来，就是高次模引起的，给端口加了屏蔽之后和边界紧贴结构的结果是一样的

這個論壇真的是臥虎藏龍 [[66[;  
Hawk好猛一下就解出來了 s!o<Pd yJK  
另外想問一下 X$9D0;L  
甚麼時候會需要增加Electric shielding T`'
3Cp$q  
有沒有甚麼經驗法則判斷 48&KdbGX  
畢竟如果模型較為複雜我並無法判斷甚麼是正確的仿真結果 "za*$DU  
此外我翻了一下幫助文件 Alk* "p  
Electric shielding for all ports: K`_E>k  
A perfectly shielding (PEC) frame surrounding each waveguide port region will be added. ]O9f"cj  
This option causes higher reflections at ports. /=Uv  
Therefore, it should only be used if a calculation has become unstable. kDpZnXP  
裡面提到應該要當計算不穩定時才需要設定這個選項 RY/ Z~]  
但我的仿真解果似乎計算是穩定的? 73sAZa|  
依照幫助文件似乎不該加這個條件? BE2\?q-  
還希望神人幫忙解答一下 a+a%}76N  
感謝萬分

hawk8969:从上面可以看出来，就是高次模引起的，给端口加了屏蔽之后和边界紧贴结构的结果是一样的 (2013-01-22 09:53)   !3M!p&  

F7Yuky  
1波端口与电边界之间的那一段距离在没有shielding的情况下，cst是如何处理的？当作真空还是电边界？ :*%\i' $!/  
2你的上图很好的证明了紧贴跟shielding的效果是一样的，而shielding是说波段口被pec包围，也就是把我1中所说的空间看作pec了，这时候没有反射（可以认为匹配了）。这个可以用cst验证把1中所述空间堵上pec，而波段口不加shielding来验证。 4i&!V9@:  
因而，上图并不能说明不加shielding的情况下产生了高次模，而反射是由高次模引起。

playmuisba:這個論壇真的是臥虎藏龍 #]a0 51Y  
Hawk好猛一下就解出來了 DenCD9 f  
另外想問一下 8A=(,)`}9  
甚麼時候會需要增加Electric shielding >m46tfoM  
有沒有甚麼經驗法則判斷 =
Ih_[$1dw  
....... (2013-01-22 10:35)  H$HhB8z3  

7X"cu6%\  
如果用open，或者添加了surrounding的electric，那么waveguide port就变成了internal waveguide port。这个时候添加shielding才能看到区别。

ytfbuaa:1波端口与电边界之间的那一段距离在没有shielding的情况下，cst是如何处理的？当作真空还是电边界？ lEJTd3dMi  
2你的上图很好的证明了紧贴跟shielding的效果是一样的，而shielding是说波段口被pec包围，也就是把我1中所说的空间看作pec了，这时候没有反射（可以认为匹配了）。这个可以用cst .. (2013-01-22 17:21) YI/vt2  

Ogb!YF#e  
1的話如果沒有增加shielding，則waveguide port是以magnetic作計算 KR63W:Z\'  
這個在waveguide port overview的幫助文件裡面有提到 4f+Ke*^[RA  
L=>N#QR7