
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
差動線路を伝搬する差動モードと同相モードのSパラメータを求める。
計算時間の短縮方法
項目 |
条件 |
解析空間 |
3次元 |
モデル単位 |
mm |
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。
調和解析および開放境界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:1×109[Hz] 表皮厚みより厚い導体ボディを境界条件とするをチェック |
|
調和解析 |
周波数 |
最小 1×108[Hz] 最大 1.5×109[Hz] |
間隔 |
等間隔をチェック 分割数: 10 |
|
スイープの設定 |
逐次スイープを選択 |
|
入力 |
1.0[W] |
|
開放境界 |
種類 |
吸収境界 |
吸収境界の次元 |
1次 |
2本のマイクロストリップラインを平行に配置したモデルです。ポートは同軸コネクタを模した
形状にしています。ポートは正8角形の面を作り、その面をポートに設定しました。積分路
は内導体から正多角形の辺に向けて設定しています。
モデルの周囲の境界条件(外部境界条件)は、電気壁として解析しました。
BODY No./BODY Type |
BODY名 |
材料名 |
1/Solid |
CONNECTOR |
樹脂 |
4/Solid |
CONNECTOR |
樹脂 |
5/Solid |
CONNECTOR |
樹脂 |
7/Solid |
CONNECTOR |
樹脂 |
15/Solid |
AIR |
000_空気※ |
22/Solid |
METAL |
003_銀Ag※ |
23/Solid |
METAL |
003_銀Ag※ |
25/Solid |
METAL |
003_銀Ag※ |
26/Solid |
METAL |
003_銀Ag※ |
27/Solid |
METAL |
003_銀Ag※ |
28/Solid |
METAL |
003_銀Ag※ |
29/Solid |
SUBSTRATE |
006_ガラスエポキシ※ |
※材料データベースを利用
樹脂の材料定数は以下の通りです。
材料名 |
誘電率 |
樹脂 |
2.3 |
境界条件名/Topology |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
AUTO_PORT_001/Face |
電気 |
入出力ポート |
50[Ω] |
AUTO_PORT_002/Face |
電気 |
入出力ポート |
50[Ω] |
AUTO_PORT_003/Face |
電気 |
入出力ポート |
50[Ω] |
AUTO_PORT_004/Face |
電気 |
入出力ポート |
50[Ω] |
外部境界条件 |
電気 |
電気壁 |
|
[解析結果]タブの
[チャート] からSYZ行列を実行します。
SYZ行列のメニュにある編集、ポート順交換/バランス変換を実行します。
PORT1,PORT2を選択してペア設定ボタンを押してください。次に
PORT3、PORT4を選択してペア設定ボタンを押してください。
このままでもいいのですが、”PORT(1,2)COM” と ”PORT(3,4)DIF”を入れ替えたほうが、見やすいと思いますので、順番を入れ替えます。
”PORT(1,2)COM” と ”PORT(3,4)DIF”を選択し、”交換”ボタンを押します。
するとS行列の並び順が、以下のように変換されます。
表1.S行列の並び順と略称
ポート番号 |
変換前 |
変換後 |
||
ダイアログ上の表示 |
ダイアログ上の表示 |
意味 |
略称 |
|
1 |
AUTO_PORT_001:m1 |
DIFF(AUTO_PORT_001:m1,AUTO_PORT_002:m1) |
AUTO_PORT_001とAUTO_PORT_002の差動モード |
1d |
2 |
AUTO_PORT_002:m1 |
DIFF(AUTO_PORT_003:m1,AUTO_PORT_004:m1) |
AUTO_PORT_003とAUTO_PORT_004の差動モード |
2d |
3 |
AUTO_PORT_003:m1 |
COM(AUTO_PORT_001:m1,AUTO_PORT_002:m1) |
AUTO_PORT_001とAUTO_PORT_002のコモン(同相)モード |
1c |
4 |
AUTO_PORT_004:m1 |
COM(AUTO_PORT_003:m1,AUTO_PORT_004:m1) |
AUTO_PORT_003とAUTO_PORT_004のコモン(同相)モード |
2c |
その後、SYZ行列ダイアログで、行列の成分“ 1 1”、“ 1 2”、“ 1 3”、“ 1 4”を選択し、[XYグラフ]ボタンを押すと
次のような、Sパラメータの周波数特性を示すグラフが表示されます。
上記 S(x,x) は、次のように読み取ってください。
表2.グラフ中のS行列の変換表
グラフ上の表記 |
差動モード、同相モード |
S(1,1) |
S(1d,1d) |
S(1,2) |
S(1d,2d) |
S(1,3) |
S(1d,1c) |
S(1,4) |
S(1d,2c) |
1d,2d,1c,2c に意味は表1に示した略称になります。
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