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传输线巴特勒矩阵波束成形网络

巴特勒矩阵是一种无源波束成形馈电网络,对于相控阵天线来说,这是一种极具成本效益的馈电网络,因为电路可以通过微带线形式制造,并且是在无需部署昂贵的有源器件情况下执行波束扫描的一个可行的解决方案。

该示例演示如何使用传输线 接口设计这样一个电路。结果显示巴特勒矩阵波束成形电路在 30 GHz 时的对数电压,以及每个输出端口处的算术相位级数。

电磁探测方法用于石油勘探的仿真

海洋可控源电磁法 (CSEM) 是近年来发展起来的一种前景广阔的石油勘探技术。该模型演示了此方法的一种变体,其中使用移动的水平 1 Hz 电偶极天线,拖曳在海床上方 150 米处,同时使用一组海底接收器测量距天线不同距离处的电场。在足够远的距离处测量时,传输的部分能量被高电阻率储油层反射/引导,并产生比不存在储油层时更高的接收信号。

介电谐振天线

放置在辐射元件附近的介电谐振器可用于提高方向性和增益。此例中,一块石英介电块和附加的无源金属天线元件一起放置在缝隙天线上方,求解天线内及天线周围的场。计算了远场模式和阻抗,获得了较好的性能。

使用压电驱动器的可调衰减模式空腔滤波器

渐逝模腔滤波器可以通过在空腔中添加结构来实现。这种结构会改变谐振频率,使其低于无填充物空腔的主模式的谐振频率。其中使用压电执行器控制空气间隙的大小,从而调谐谐振频率。

分支线耦合器

分支线耦合器也称为正交(90 度)混合器,是一种四端口网络设备,包含一个输入端,两个相差 90 度的输出端,以及一个隔离端。由于对称性,任意一个端口都可以作为输入端。本例的目标是计算 S 参数,并观察工作频率时的匹配、隔离和耦合。

微波腔体滤波器中的热漂移

微波滤波器用于从微波发射器的输出中消除不需要的频率。放大器通常是非线性的,会产生不需要的谐波,要消除这些谐波可以使用一个或多个窄带滤波器。这类滤波器的高频稳定性较差,因为微波系统常常会由于高功率载荷或严酷的环境(例如沙漠中直接暴露在阳光下)而产生热漂移。因此,系统工程师需要估计由于滤波器热膨胀导致的通带频率的漂移。

传输线低通滤波器

设计滤波器的一种方法是使用众所周知的滤波器原型(例如,最大平坦或等波纹低通滤波器)的元素值。由于很难找到与滤波器原型的频标元素值完全匹配的现成的电容器和电感器,在微波基板上制造分布式元件滤波器比制造集总元件滤波器更为容易。

该教学模型演示使用理查德变换、科罗达等效以及传输线 接口设计分布式元件滤波器的过程。与在三维中求解麦克斯韦方程相比,这种方法的求解速度更快。模型中模拟了在 4 GHz 时具有截止频率的三元件 0.5 dB 等波纹低通滤波器,得到的 S 参数图显示低通频率响应,这在较高频率范围内也能定期观察到。

定义材料的映射电介质分布

此示例演示如何设置空间变化的电介质分布。这里,通过矩形域的已知变形来定义凸透镜形状。电介质分布定义在未变形的原始矩形域上,并映射到透镜已变形的区域。虽然这里定义的是凸透镜,但电介质分布仍会使入射光束发散。

通过电磁带隙元材料对天线解耦

电磁带隙 (EBG) 结构可用于增强相互靠近的天线之间的绝缘性。解耦效应不仅随频率而变化,还与极化和耦合平的配置相关。 在设计 EBG 结构时,务必确保应用正确的频率和极化,否则会增加器件之间的耦合。为应对设计中遇到的这种挑战,极其需要对这种结构进行详细仿真。

应力作用下 PCB 上的微波滤波器(ODB++,ECAD 导入)

微带滤波器可以直接布设在印刷电路板 (PCB) 上,输入端与输出端之间有微带线,沿微带线接有多条一定长度和宽度的分支线。滤波器的设计涉及选择微带线的阻抗、微带分支线的阻抗以及分支线的长度。 这一特定滤波器有七极低通 Chebyshev 响应,使用“ECAD 导入”特征从 ODB++(X) 文件导入含介电层的布局。 模型使用“电磁波”应用模式求解矢量亥姆霍兹波动方程,分析了印刷电路板上低通滤波器的传递函数(S 参数)。 滤波器的特性是对分支线的位置和长度十分敏感;因此,模型还分析了滤波器特性随机械变形变化的情况。