例題23

差動線路のミックストモードSパラメータ解析

メッシュ、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	周波数依存メッシュの設定	参照周波数：1×1010[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　0.1×109[Hz] 最大　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
開放境界	吸収境界の次元	1次

基板（SUBSTRATE）の表面にSolidボディで電極(LINE)を２つ作成し、差動線路を構成しました。

電極を覆うように直方体の空気部（AIR)を定義しています。

図のように空気と基板の端面にポートを設定します。
2つの電極と基板底面をつなぐように、積分路を2本（PATH1とPATH2）を設定します。
基板底面は、電気壁の外部境界条件に接しています。

※材料データベースを利用

境界条件名/トポロジー	タブ	境界条件の種類	条件
ポート_001/Face	電気	入出力ポート	積分路：上図に示したように“PATH1”と“PATH2”を設定する “PATH1”と“PATH2”を差動ペアに設定する 1 基準インピーダンス：指定するをチェックする差動インピーダンスをチェックする 2 100［Ω］モード数：導波路の計算で求めるモード数： 5 3次元解析で使用するモード数：自動設定をチェックする
ポート_002/Face	電気	入出力ポート	同上
外部境界条件	電気	電気壁

*1) PATH1とPATH2を選択した状態で[差動ペア]ボタンをクリックします。
同じペアに設定された積分路は、積分路名の後ろに“[1]”など同じ番号が振られます。

*2) 差動インピーダンスチェックボックスは、差動ペアの設定があるときに使用できるようになります。

[解析タイプ]をポートにし、[モード]から最大解析周波数である5GHzを選択します。
ポートの導波路の計算で求めるモード数をいずれも5としたため、
1つの周波数ごとに5つずつ伝搬モードが計算されています。
下の表に、5GHzのときにPORT1で計算された5つの伝搬モードの電界を示します。

また、下の表には、伝搬定数ダイアログの一部も併せて示します。
伝搬定数ダイアログは、[チャート]ボタンのモード情報から開くことができます。

PORT1には1つ目に差動モードが計算され、2つ目にコモンモードが計算されていることが分かります。
3つ目以降のモードは伝搬定数ダイアログに「不使用」と表示されており、3次元解析では使用されないことが分かります。

PORT2でも、同じように、差動モードとコモンモードの2つが3次元解析に使われることを確認してください。

[チャート]ボタンから[SYZ行列]をクリックし、SYZ行列ダイアログを開きます。
表示させたい成分を選んで[XYグラフ]ボタンをクリックすると、
ミックストモードSパラメータのグラフが下図のように表示されます。

ここで、Sパラメータの添え字は、SYZ行列ダイアログのポートインデックスに表示されているように、
下表のようなポートを表します。

ここで、「DIFF」は差動モードを、「COM」はコモンモードを表します。