例題1 誘電体装荷導波管フィルタ

本例題について

  • 誘電体装荷物導波管フィルタをSパラメータ解析した例を示します。

  • フィルタの入出力特性(Sパラメータ)を解析結果として確認することができます。

  • 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

  • 「計算時間の短縮方法」

 

解析空間

項目

条件

解析空間

3次元

モデル単位

mm

 

解析条件

項目

条件

ソルバ

電磁波解析[Hertz]

解析の種類

調和解析

解析オプション

面(辺)電極の厚みの影響を無視するをチェック※

※本オプションは初期設定条件ですでにチェックが入っています。本例題では面電極は

 ありませんので、チェックがなくても結果には影響しません。

 

調和解析の設定を以下のように行っています。

タブ設定

設定項目

条件

メッシュ

要素の種類

2次要素

マルチグリッド/アダプティブ法

アダプティブメッシュを使用するをチェック

周波数依存メッシュの設定

参照周波数:2.3×109[Hz]

表皮厚みより厚い導体ボディ境界条件とするをチェック

 

本設定によってMetalの厚みが表皮厚みより厚いため、

Metalの表面は銅材料の損失を有する境界条件が適用されます。

調和解析

周波数

最小 1.5×109[Hz]

最大 3.0×109[Hz]

間隔

等間隔をチェック

分割数: 100

スイープの設定

高速スイープを選択

Sパラ変化量: 1×10-3

入力

1.0[W]

 

モデル図

導波管の基本形状を直方体ソリッドボディで定義し、内部に金属(Metal)と誘電体(DR)のソリッドボディを配置して

3次元モデルを構成しています。導波管ボディ(WaveGuide)の両端に入出力ポートの境界条件を設定しています。

 

ボディ属性および材料定数の設定

ボディ No./ボディタイプ

ボディ属性名

材料名

0/Solid

WaveGuide

000_空気※

1/Solid

Metal

008_銅Cu※

2/Solid

Metal

008_銅Cu※

3/Solid

DR

DRMat

※材料データベースを利用

 

材料DRMatは誘電体のため、以下のように比誘電率を設定しています。

材料名

タブ

定数

DRMat

誘電率

比誘電率: 2.6

境界条件

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

PORT1/Face

電気

入出力ポート

基準インピーダンス:
 ポート構造から算出される特性インピーダンスを使う

 をチェック

モード数:

 導波路の計算で求めるモード数: 5

 実際に3次元解析で使用するモード数: 1

  モードの選択:チェックしない

PORT2/Face

電気

入出力ポート

基準インピーダンス:
 ポート構造から算出される特性インピーダンスを使う

 をチェック

モード数:

 導波路の計算で求めるモード数: 5

 実際に3次元解析で使用するモード数: 1

  モードの選択:チェックしない

外部境界条件

電気

電気壁

 

 

 

解析結果

誘電体装荷導波管フィルタの入出力特性(Sパラメータ)の解析結果を示します。

2.32GHzにおいて通過特性が見られることが分かります。

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