[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 =X>3C"]  
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 F)_Rs5V:(  
手邊Run了一個微帶傳輸線 PKfxL}:"8  
發現邊界條件對於時域訊號影響很巨大 Cz?N[dhh  
想和大家討論看看 X\ \\RCp  
看大家有沒有甚麼想法 ui70|  
下圖是模型建置 z8>KY/c  

图片:Model.jpg

|RAi6;  
最高求解頻率是 20 Ghz v>)[NAY9  
input為rising time 50 ps 的 Step Signal n4k.tq  
邊界條件皆設定為Electrical boundary但和模型有一h的間距如下圖 JeUFCWm  
(h為微帶線之高度)
D/{Tl  

图片:Et0Gap.jpg

CHWyy  
其輸出波型為有反射的訊號如下 tJ.LPgfZ  

图片:Et0GapOut.jpg

Si*Pi  
理論上因為微帶線結構並無變化 jfqWcX.X=  
且waveguide port會自動達到阻抗匹配 'iMI&?8u  
因此這個結構應該為阻抗匹配且無反射 MJV&%E6{:{  
實驗和理論不符合 F.PD5%/$q  
u/y`M]17  
接著將邊界條件設定為和模型緊貼(無間距)如下 YcRjbF,|6  
邊界條件仍然接為Electrical boundary 5:CC\!&QBV  

图片:Et0.jpg

%r6~5_A  
其輸出波型為無反射的正常理論波型如下 f5wOk&G  

图片:Et0Out.jpg

#B`"B  
s4MP!n?gB  
為什麼會有這樣子的差 .. {E6b/G?Q  
:XBeGNI*#  

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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)  &s\$&%|  

3k5Mty  
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 d2.n^Q"?3  
waveguide是一TEM模態的端口，但是microstrip僅能傳遞QTEM &\<RVE  
這兩個模態不連續面發生在waveguide port之切面 7w>"M  
可能造成求解不準確，或許需要額外設定參數 +bdkqdB9  
回到問題本身可能是waveguide port和求解設定沒設定好 rt^z#2$  
而不是與邊界條件有關 EF"ar  
但是邊界條件如果緊貼模型會剛好碰到waveguide port的邊界 t$l[ 4 R-  
對於求解可能會有影響，造成剛好求解比較正確 M#<x2ojW  
但我目前還未能從仿真驗證我的推論 \M>AN Z}  
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。 }8|[;Qa`y  
j*"3t^|-  
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 &HSq(te  
Hawk好猛一下就解出來了 ~)(\6^&=|  
另外想問一下 -\#0]F:-  
甚麼時候會需要增加Electric shielding D-N8<:cA  
有沒有甚麼經驗法則判斷 ^U]UqX`  
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 Mfv1Os:ST  
此外我翻了一下幫助文件 41SGWAd#:  
Electric shielding for all ports: GRY2?'`  
A perfectly shielding (PEC) frame surrounding each waveguide port region will be added. U!Ek'  
This option causes higher reflections at ports. |*`Z*6n  
Therefore, it should only be used if a calculation has become unstable. VE8;sGaJ  
裡面提到應該要當計算不穩定時才需要設定這個選項 )Pv9_XKJ  
但我的仿真解果似乎計算是穩定的? Zdn~`Q{  
依照幫助文件似乎不該加這個條件? 4V~?.  
還希望神人幫忙解答一下 CW<N: F.9  
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)  yYfsy?3  

Z+=@<
i''  
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？ j?+X\PtQ  
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。 -jiG7OL  
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 E^/t$M|H  
Hawk好猛一下就解出來了 <(fRn`)PT  
另外想問一下 V8C:"UZ;  
甚麼時候會需要增加Electric shielding |es?;s'  
有沒有甚麼經驗法則判斷 LcTt)rs f  
....... (2013-01-22 10:35)  Ki$MpA3j  

I%j|D#qY:T  
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？ u]<,,  
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) =9y[1t  

LSa,1{  
1的話如果沒有增加shielding，則waveguide port是以magnetic作計算 [')m|u~FS4  
這個在waveguide port overview的幫助文件裡面有提到 ieDk;  
TyD4|| %