Прямоугольный волновой порт

Назначение

Прямоугольный волновой порт предназначен для возбуждения и приема электромагнитных волн в прямоугольных волноводах и других структурах, имеющих волноводное поперечное сечение.

Типичными объектами применения являются:

• прямоугольные волноводы;
• СВЧ-фильтры;
• волноводные ответвители;
• рупорные антенны;
• волноводные переходы.

Физический смысл

Порт выполняет две основные функции:

• вводит электромагнитную энергию в расчетную область;
• позволяет анализировать энергию, выходящую из устройства.

После запуска расчета порт создает на своей поверхности распределение электромагнитного поля, соответствующее волне, распространяющейся внутри волновода. Эта волна распространяется от поверхности порта внутрь исследуемой структуры.

Когда использовать

Рекомендуется использовать прямоугольный волновой порт если:

• модель содержит прямоугольный волновод;
• моделируются волноводные переходы;
• выполняется расчет рупорных антенн и волноводных трактов.

Когда не использовать

Не рекомендуется использовать прямоугольный волновой порт если:

• отсутствует волноводная структура;
• необходимо задать локальное возбуждение;
• требуется моделирование точечного источника;
• возбуждение осуществляется через коаксиальную линию без волноводного перехода.

В таких случаях рекомендуется использовать:

• сосредоточенный порт;
• коаксиальный волновой порт;
• источник напряжения;
• источник тока.

Назначение прямоугольного волнового порта в САПР "ГАММА"

Рекомендация по позиции порта

Порт рекомендуется располагать:

• на торце волновода;
• на границе расчетной области;
• на удалении от резких неоднородностей;
• на удалении от переходов и согласующих элементов.

Внутри расчетной области использование возможно только при наличии проводящей заглушки. В этом случае порт будет нагружен строго на соответствующую линию передачи, а точность результатов не будет искажена.

Создание условия

1. В главном меню выбрать вкладку Решение.

   

2. Выбрать Возбуждение.

   

3. В окне Назначить возбуждение выбрать Прямоугольный волновой порт.

   

4. В 3D-области выбрать торцевую поверхность волновода.

   

5. Задать направление распространения с помощью кнопки Направление вращения. Стрелка определяет положительное направление оси распространения волны.

   

6. Сохранить условие, сначала нажав Применить, а затем ОК.

   

7. Проверить корректность назначения в дереве проекта в папке Условия в группе Возбуждения.

   

Направление распространения

Стрелка порта определяет положительное направление распространения мощности и фазовый отсчет.

Неверное направление обычно не влияет на:

• модуль коэффициентов передачи;
• импеданс.

Однако может изменить:

• фазу коэффициентов передачи;
• знак некоторых результатов постобработки;
• направление мощности.

При наличии нескольких портов рекомендуется придерживаться единого правила направления во всей модели.

Проверка корректности назначения

Необходимо убедиться, что:

• порт расположен на торце волновода;
• поверхность порта полностью перекрывает поперечное сечение волновода;
• направление распространения выбрано корректно;
• отсутствуют разрывы геометрии.

Типичные ошибки при назначении

Ошибка	Причина	Возможное последствие	Рекомендация
Порт назначен не на торец волновода	Неверно выбрана грань	Некорректное возбуждение мод	Назначать порт только на поперечное сечение
Порт не перекрывает все сечение	Ошибка выбора поверхности	Ошибка модального анализа	Использовать полное сечение
Неверное направление распространения	Ошибка пользователя	Ошибка фазовой интерпретации	Проверить стрелку порта