Ein Boradband-Acht-Wege-Koaxialwellenleiter-Leistungskombinierer

In diesem Beispiel präsentieren wir validierte Ergebnisse einer Simulation eines Acht-Wege-Leistungskombinators. Das Modell und die Abmessungen der Struktur wurden gemäß [1] festgelegt. Die Simulationsergebnisse zeigen eine große Übereinstimmung mit den Messungen, die in derselben Literaturstelle gezeigt sind. Die folgende Abbildung zeigt den Haupteingangsanschluss am unteren Rand der Struktur und einen Ausgangsanschluss.

Abbildung 1: Die 3D-Ansicht der Struktur in SolidWorks (Eingabe und ein Ausgabeport sind angegeben)

Simulation

Der Löser für Streuparameter ist der am besten geeignete Analysator für eine solche Struktur, da er die gewünschten Variablen und Frequenzantworten bietet: Rückflussdämpfung, Einfügungsdämpfung, Isolation zwischen den Ausgangsports, relative Phasenverschiebung zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen usw. Das angewendete Netz ist Fein in der Nähe des Impedanzanpassungsabschnitts. Die Übergangsflächen sind entscheidende Bereiche für den Löser: Sie sind die Ursache für eine Änderung der Impedanz und der geometrischen Verteilung. Deshalb müssen wir ihnen ein feineres Netz zuweisen.

Lasten/Fesseln

Die Anschlüsse sind alle auf den Flächen der kreisförmigen Dielektrika angebracht. Wir können anzeigen, dass sich die Ausbreitung im TEM-Modus zum Löser befindet, um genauere Ergebnisse zu erhalten. Die oben dargestellte Struktur wird als Vakuumkavität betrachtet; Seine äußeren Oberflächen werden als Perfect Electric-Leiteroberflächen behandelt.

HFWorks bietet die Möglichkeit, das Netz der Struktur in einem 3D-Farbdiagramm anzuzeigen. Der Benutzer hat die volle Kontrolle über das Netz und kann es für Bereiche optimieren, von denen er annimmt, dass sie von entscheidender Bedeutung sind. Zum Beispiel der Koaxialleitungsanpassungsabschnitt mit gestufter Impedanz

Abbildung 2: Farbiges Geflecht der Struktur neben dem Impedanzanpassungsabschnitt

Ergebnisse

Um die Genauigkeit des HFWorks-Simulators zu überprüfen, müssen die Ergebnisse der Simulationen mit Messungen verglichen werden. Die folgenden Abbildungen zeigen die Einfüge- und Rückflussdämpfung der Struktur von 0,5 bis 2 GHz.

Abbildung 3: Ein Vergleich der simulierten und gemessenen Reflexionskoeffizienten am zentralen Ausgang

-ein-

-b- [1]

Abbildung 4: Isolation zwischen den Ausgangsports (S32-Blau-, S42-Rot-, S52-Grün-, S62-Rosa-) (a: simuliert; b: gemessen)

Abbildung 6: 3D-Verteilung des elektrischen Feldes bei 1 GHz

Verweise

[1] Design of a Broadband Eight-Way Coaxial Waveguide Power Combiner, Mohammad Amjadi and Eslam Jafari, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 60, NO. 1, JANUARY 2012