 |
سطح انتخابی فرکانس، تشدید کننده حلقه تقسیم مکمل دوره ای
معرفی
سطوح انتخابی فرکانس (FSS) ساختارهای تناوبی با گذر باند یا پاسخ فرکانسی بانداستاپ هستند. این مثال نشان می‌دهد که تنها سیگنال‌های اطراف فرکانس مرکزی می‌توانند از لایه تشدید کننده حلقه‌های تقسیم مکمل دوره‌ای عبور کنند.
شکل 1: یک سلول واحد تشدید کننده حلقه تقسیم مکمل با شرایط مرزی تناوبی برای شبیه سازی یک آرایه دو بعدی بی نهایت مدل شده است. لایه‌های کاملاً منطبق در بالا و پایین سلول واحد حالت‌های هیجان‌زده و مرتبه بالاتر را جذب می‌کنند.
تعریف مدل
یک شکاف حلقه شکاف بر روی یک لایه مسی نازک هندسی که روی یک بستر PTFE 2 میلی متری قرار دارد طرح ریزی شده است ( شکل 1 ). لایه مس در محدوده فرکانس شبیه‌سازی شده بسیار ضخیم‌تر از عمق پوست است، بنابراین به عنوان یک رسانای الکتریکی کامل (PEC) مدل‌سازی می‌شود. بقیه حوزه شبیه سازی با هوا پر شده است.
شرایط مرزی دوره‌ای Floquet در چهار طرف سلول واحد برای شبیه‌سازی آرایه دو بعدی بی‌نهایت استفاده می‌شود. لایه های کاملاً منطبق (PML) در بالا و پایین سلول واحد، حالت برانگیخته را از درگاه منبع و هر حالت مرتبه بالاتر ایجاد شده توسط ساختار تناوبی را جذب می کنند. PML ها موج را با انتشار در جهت عمود بر مرز PML تضعیف می کنند. از آنجایی که مدل برای طیفی از زوایای برخورد حل شده است، طول موج در PML ها روی 2 π/ | k 0 cos θ |. این امر وابستگی زاویه ای مولفه عادی بردار موج در داخل PML ها را نشان می دهد.
شرایط مرزی بندر در مرزهای داخلی PML ها، در مجاورت حوزه های هوایی قرار می گیرد. شرایط مرزی پورت به طور خودکار ویژگی های بازتاب و انتقال را از نظر پارامترهای S تعیین می کند. مرزهای پورت داخلی با پشتیبان PML به شرایط شکاف نیاز دارند. شرط شکاف به این معنی است که متغیر وابسته می تواند مقادیر متفاوتی در دو طرف مرز داشته باشد. جهت پورت برای تعیین جهت داخل برای محاسبه پارامتر S مشخص شده است. از آنجایی که حالت های پراش مرتبه بالاتر در این مثال مورد توجه خاصی نیستند، ترکیب پورت شکاف نوع پشتیبان دامنه و PML به جای افزودن یک پورت مرتبه پراش برای هر مرتبه پراش و پلاریزاسیون استفاده می شود.
شرایط مرزی دوره ای به مش های سطحی یکسان در مرزهای زوجی نیاز دارد. این کار در دو مرحله انجام می شود: ابتدا با ایجاد یک مش فقط روی یکی از مرزها و سپس استفاده از عملیات Copy Face برای مش روی مرز دیگر. این پیکربندی مش به طور خودکار هنگام استفاده از مش کنترل شده فیزیک همانطور که در دستورالعمل های گام به گام نشان داده شده است تنظیم می شود. اگر علاقه مند به دیدن جزئیات بیشتر در مورد مش هستید، یک بار مش با کنترل فیزیک بسازید و سپس در تنظیمات مش، نوع توالی مش را به مش کنترل شده توسط کاربر تغییر دهید. سپس می توانید دنباله مش تولید شده را بررسی کنید.
شرایط دوره ای توسط پورت ها تقسیم می شوند که دارای شرایط شکاف هستند. برای اطمینان از اینکه شرایط دوره ای متغیرهای وابسته صحیح را در دو طرف شرایط شکاف جفت می کند، شرایط دوره ای چندگانه تعریف شده است – هم در جلوی درگاه و هم در پشت پورت.
نتایج و بحث
نمودار پیش فرض چند برش اصلاح شده ( شکل 2 ) هنجار میدان الکتریکی را در تشدید کننده حلقه تقسیم مکمل نشان می دهد. میدان های قوی در داخل شکاف مشاهده می شود. نمودار پارامتر S در شکل 3 نشان می دهد که این ساختار تناوبی به عنوان یک فیلتر باند گذر نزدیک به 4.6 گیگاهرتز عمل می کند. در شکل 4 ، پارامترهای S به عنوان تابعی از زاویه برخورد ظاهر می شوند و نشان می دهند که ساختار تناوبی در 4.6 گیگاهرتز در محدوده شبیه سازی شده، به جز زوایای چرا، قابل نفوذ است.
فرکانس رزونانس این ساختار تناوبی را می توان با استفاده از مطالعه فرکانس ویژه که در این مثال گنجانده نشده است، به سرعت 4.59 گیگاهرتز ارزیابی کرد.
شکل 2: فیلدها در شکاف حلقه تقسیم بندی شده اند.
شکل 3: نمودار پارامتر S یک رزونانس باند گذر نزدیک به 4.6 گیگاهرتز را نشان می دهد.
شکل 4: نمودار پارامتر S به عنوان تابعی از زاویه برخورد نشان داده شده است.
مسیر کتابخانه برنامه: RF_Module/EMI_EMC_Applications /frequency_selective_surface_csrr
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت انتخاب فیزیک ، فرکانس رادیویی > امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (emw) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
مطالعه 1
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ، محدوده (3.8[GHz],0.1[GHz],5.4[GHz]) را تایپ کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
تتا | 0 [درجه] | 0 راد | زاویه ارتفاع |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 15 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 15 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 45 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
کار کلیک کنید .صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 5 را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 2 (c2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 3.5 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 4 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت نوشتار xw ، 4 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی c1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط اشیاء c2 و r1 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
بلوک 2 (blk2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Block را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 15 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 15 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 2 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن z ، -1 را تایپ کنید . |
بلوک 3 (blk3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 15 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 15 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 80 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
7 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (EMW)
هادی الکتریکی کامل 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی امواج الکترومغناطیسی ، دامنه فرکانس (emw) کلیک راست کرده و شرایط مرزی Perfect Electric Conductor را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 12 را انتخاب کنید. |
از شرایط دوره ای Floquet در تمام مرزهای جانبی استفاده کنید.
شرایط دوره ای 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Periodic Condition را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 4، 7، 10 و 24-26 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای وضعیت تناوبی ، قسمت تنظیمات تناوبی را پیدا کنید . |
4 | از لیست Type of periodicity ، Floquet periodicity را انتخاب کنید . |
5 | از بردار k برای لیست تناوب Floquet ، از پورت دوره ای را انتخاب کنید . |
شرایط دوره ای 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Periodic Condition را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 13، 23 و 27 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای وضعیت تناوبی ، قسمت تنظیمات تناوبی را پیدا کنید . |
4 | از لیست Type of periodicity ، Floquet periodicity را انتخاب کنید . |
5 | از بردار k برای لیست تناوب Floquet ، از پورت دوره ای را انتخاب کنید . |
شرایط دوره ای 3
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Periodic Condition را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 5، 8، 11، و 18-20 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای وضعیت تناوبی ، قسمت تنظیمات تناوبی را پیدا کنید . |
4 | از لیست Type of periodicity ، Floquet periodicity را انتخاب کنید . |
5 | از بردار k برای لیست تناوب Floquet ، از پورت دوره ای را انتخاب کنید . |
شرایط دوره ای 4
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Periodic Condition را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 2، 14، 17 و 21 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای وضعیت تناوبی ، قسمت تنظیمات تناوبی را پیدا کنید . |
4 | از لیست Type of periodicity ، Floquet periodicity را انتخاب کنید . |
5 | از بردار k برای لیست تناوب Floquet ، از پورت دوره ای را انتخاب کنید . |
موج از پورت در بالا هیجان زده می شود.
پورت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 15 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت ویژگی های پورت را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع پورت ، دوره ای را انتخاب کنید . |
برای پورت اول، تحریک موج به طور پیش فرض روشن است .
5 | تیک گزینه Activate slit condition on interior port را انتخاب کنید . |
6 | از لیست نوع شکاف ، Domain-backed را انتخاب کنید . |
7 | روی Toggle Power Flow Direction کلیک کنید . |
8 | قسمت تنظیمات حالت پورت را پیدا کنید . از لیست مقدار ورودی ، میدان مغناطیسی را انتخاب کنید . |
9 | بردار H 0 را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
1 | y |
0 | z |
10 | در قسمت متن α 1 ، theta را تایپ کنید . |
حداکثر فرکانس در پنجره تنظیمات تنها زمانی استفاده می‌شود که دکمه Compute Diffraction Order برای ایجاد ویژگی‌های Diffraction Order که حالت مرتبه بالاتر را به صورت جداگانه مدیریت می‌کنند، کلیک شود. در این مدل، PML تمام حالت های مرتبه بالاتر را جذب می کند، بنابراین این تنظیم بی اثر است.
پورت 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت ویژگی های پورت را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع پورت ، دوره ای را انتخاب کنید . |
5 | تیک گزینه Activate slit condition on interior port را انتخاب کنید . |
6 | از لیست نوع شکاف ، Domain-backed را انتخاب کنید . |
7 | روی Toggle Power Flow Direction کلیک کنید . |
8 | قسمت تنظیمات حالت پورت را پیدا کنید . از لیست مقدار ورودی ، میدان مغناطیسی را انتخاب کنید . |
9 | بردار H 0 را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
1 | y |
0 | z |
شرایط مرزی پراکندگی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Scattering Boundary Condition را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
تعاریف
کاملاً منطبق بر لایه 1 (pml1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً منطبق کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً منطبق ، بخش Scaling را پیدا کنید . |
4 | از لیست Typical wavele from ، User defined را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی با طول موج معمولی ، 2*pi/abs(emw.k0*cos(theta)) را تایپ کنید . |
لایه 2 کاملاً منطبق (pml2)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً منطبق کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً منطبق ، بخش Scaling را پیدا کنید . |
4 | از لیست Typical wavele from ، User defined را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی با طول موج معمولی ، 2*pi/abs(emw.k0*cos(theta)) را تایپ کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
مواد 2 (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 3 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
مجوز نسبی | epsilonr_iso ; epsilonrii = epsilonr_iso، epsilonrij = 0 | 2.1 | 1 | پایه ای |
نفوذپذیری نسبی | mur_eye ; murii = mur_iso، murij = 0 | 1 | 1 | پایه ای |
رسانایی الکتریکی | sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0 | 0 | S/m | پایه ای |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات مش ، قسمت Physics-Controlled Mesh را پیدا کنید . |
4 | از فهرست اندازه عنصر ، Extremely fine را انتخاب کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
تعاریف
پنهان کردن برای فیزیک 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی View 1 کلیک راست کرده و Hide for Physics را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پنهان کردن فیزیک ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 10، 11، 13 و 14 را انتخاب کنید. |
مش 1
در پنجره Model Builder، روی Mesh 1 کلیک کنید.
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
میدان الکتریکی (emw)
1 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (گیگاهرتز)) ، 4.6 را انتخاب کنید . |
چند برش
1 | در پنجره Model Builder ، گره Electric Field (emw) را گسترش دهید ، سپس روی Multislice کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Multiplane Data را پیدا کنید . |
3 | زیربخش X-planes را پیدا کنید . در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | زیربخش Y-planes را پیدا کنید . در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش Z-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن مختصات ، -1 را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار Electric Field (emw) ، روی  Plot کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom In در نوار ابزار Graphics دو بار کلیک کنید . |
این شکل 2 را بازتولید می کند .
پارامتر S (emw)
فرکانس تشدید ساختار تناوبی را از نمودار پارامتر S شکل 3 شناسایی کنید .
طرح اسمیت (emw)
در مرحله بعد، عملکرد بازتابی و انتقالی مدل را با زوایای برخورد مختلف ارزیابی کنید.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
مطالعه 1
تنظیمات حل کننده
1 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
2 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
اگر می خواهید پنجره Add Study را پس از افزودن پاک کنید، دوباره روی Add Study در نوار ابزار Home کلیک کنید.
3 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2
جارو پارامتریک
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  پارامتر Sweep کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی پارامتری ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
تتا (زاویه ارتفاع) | محدوده (0 [درجه]، 5 [درجه]، 85 [درجه]) | راد |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ، 4.6[GHz] را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
چند برش
1 | در پنجره Model Builder ، گره Electric Field (emw) 1 را گسترش دهید ، سپس روی Multislice کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Multislice ، بخش Multiplane Data را پیدا کنید . |
3 | زیربخش X-planes را پیدا کنید . در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | زیربخش Y-planes را پیدا کنید . در قسمت متن Planes عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | زیربخش Z-planes را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن مختصات ، -1 را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار Electric Field (emw) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>S-parameter (emw) 1 را گسترش دهید، سپس روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش x-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، ° را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار S-parameter (emw) 1 ، روی  Plot کلیک کنید . |
این نمودار پارامتر S به عنوان تابعی از زاویه برخورد نشان داده شده در شکل 4 است .
طرح اسمیت (emw) 1
در پنجره Model Builder ، گره Smith Plot (emw) 1 را گسترش دهید .
بیان رنگ 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Smith Plot (emw) 1>Reflection Graph 1 را گسترش دهید ، سپس روی Color Expression 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Color Expression ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، theta را تایپ کنید . |
4 | از لیست واحد ، ° را انتخاب کنید . |
نمودار بازتابی 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Reflection Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Reflection Graph ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | در قسمت متن عنوان ، Reflection Graph: S-parameter، Color: Elevation angle (درجه) را تایپ کنید . |
همان مدل را با وضوح فرکانس بسیار ظریف‌تر با استفاده از جابجایی فرکانس تطبیقی بر اساس ارزیابی شکل موج مجانبی (AWE) تحلیل کنید. هنگامی که یک دستگاه پاسخ فرکانس متفاوتی را ارائه می دهد، AWE زمان حل سریع تری را هنگام اجرای شبیه سازی در بسیاری از نقاط فرکانس ارائه می دهد. مثال زیر با AWE را می توان 50 برابر سریعتر از جاروهای دامنه فرکانس معمولی با وضوح فرکانس یکسان محاسبه کرد.
امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (EMW)
پورت 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Electromagnetic Waves، Frequency Domain (emw) روی پورت 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی ایجاد انتخاب کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Create Selection ، در قسمت متن Selection name Port 1 را تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
پورت 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Port 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی ایجاد انتخاب کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Create Selection ، Port 2 را در قسمت متن Selection name تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، مطالعات پیش‌فرض برای واسط‌های فیزیک انتخاب شده > جابجایی فرکانس تطبیقی را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 3
مرحله 1: جابجایی فرکانس تطبیقی
1 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی فرکانس تطبیقی ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
2 | در قسمت متن فرکانس ، محدوده (3.8[GHz],0.01[GHz],5.4[GHz]) را تایپ کنید . |
از وضوح فرکانس ده برابر بهتر استفاده کنید.
یک منحنی ارزش اسکالر که به آرامی متغیر است برای عبارات AWE به خوبی کار می کند. وقتی نوع بیان AWE روی Physics کنترل شده در تنظیمات مطالعه جابجایی فرکانس تطبیقی تنظیم می‌شود ، abs(comp1.emw.S21) به‌طور خودکار برای دستگاه‌های دو پورت استفاده می‌شود.
از آنجایی که چنین مرحله فرکانس خوبی راه حلی با حافظه فشرده ایجاد می کند، اندازه فایل مدل با ذخیره شدن به شدت افزایش می یابد. زمانی که فقط پاسخ فرکانسی متغیرهای مربوط به پورت مورد توجه است، لازم نیست همه راه حل های میدانی ذخیره شوند. با انتخاب تیک گزینه Store fields in output در قسمت Values of Dependent Variables ، می توانیم بخشی از مدل را که راه حل محاسبه شده روی آن ذخیره شده است، کنترل کنیم. ما فقط انتخابی حاوی این مرزها را در جایی که متغیرهای پورت محاسبه می‌شوند، اضافه می‌کنیم. اندازه پورت در مقایسه با کل دامنه مدل‌سازی نسبتاً کوچک است، و اندازه فایل ذخیره‌شده با مرحله فرکانس خوب کم و بیش اندازه مدل جاروب فرکانس گسسته معمولی است، زمانی که تنها راه‌حل‌های مرزهای پورت ذخیره می‌شوند.
3 | قسمت Values of Dependent Variables را پیدا کنید . فیلدهای Store را در زیربخش خروجی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، برای انتخاب ها را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت Selections ، روی  افزودن کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای افزودن ، در لیست انتخاب ها ، پورت 1 و پورت 2 را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
برای محاسبه پارامترهای S لازم است که مرزهای پورت را نیز لحاظ کنیم. با انتخاب تنها مرزهای پورت برای فیلدهای Store در تنظیمات خروجی، می توان حجم فایل مدل را بسیار کاهش داد.
مرحله 1: جابجایی فرکانس تطبیقی
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 1: Adaptive Frequency Sweep کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
چند برش
1 | در پنجره Model Builder ، گره Electric Field (emw) 2 را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Electric Field (emw) 2>Multislice کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید . |
سطح 1
در پنجره Model Builder ، روی Electric Field (emw) 2 راست کلیک کرده و Surface را انتخاب کنید .
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 6 و 15 را انتخاب کنید. |
3 | در نوار ابزار Electric Field (emw) 2 ، روی  Plot کلیک کنید . |
پارامتر S (emw) 2
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی S-parameter (emw) 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، قسمت Legend را پیدا کنید . |
3 | از لیست موقعیت ، پایین سمت راست را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره S-parameter (emw) 2 را گسترش دهید ، سپس روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
emw.S11dB | 1 | جابجایی فرکانس تطبیقی S11 |
emw. S21dB | 1 | جابجایی فرکانس تطبیقی S21 |
جهانی 2
1 | روی Results>S-parameter (emw) 2>Global 1 راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
emw.S11dB | 1 | S11 Sweep منظم |
emw. S21dB | 1 | S21 Sweep منظم |
4 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (sol1) را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست خط ، نقطه نقطه را انتخاب کنید . |
6 | زیربخش نشانگرهای خط را پیدا کنید . از لیست نشانگر ، چرخه را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار S-parameter (emw) 2 ، روی  Plot کلیک کنید . |
طرح اسمیت (emw) 2
آرایه 3 بعدی 1
این دستورالعمل های نهایی یک نمودار سه بعدی از سطح انتخابی فرکانس ایجاد می کند. یک مجموعه داده آرایه سه بعدی برای تولید الگوی دوره ای استفاده می شود.
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Array 3D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Array 3D ، قسمت Array Size را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن X اندازه 16 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی با اندازه Y ، 16 را تایپ کنید . |
طرح میدان آرایه شده
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، نمودار میدان آرایه شده را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Array 3D 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (گیگاهرتز)) ، 4.6 را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
7 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show legends را پاک کنید . |
8 |  روی دکمه Show Axis Orientation در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
سطح 1
1 | روی Arrayed Field Plot کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>HeatCameraLight را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
7 | از لیست تبدیل جدول رنگ ، Reverse را انتخاب کنید . |
فیلتر 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Filter را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای فیلتر ، قسمت انتخاب عنصر را پیدا کنید . |
3 | در قسمت عبارت Logical for inclusion ، z>=-2.05[mm] && z<=0 را تایپ کنید . |
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Surface 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن z-component emw.normE را تایپ کنید . |
4 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
5 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.5E-5 را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Arrayed Field Plot ، روی  Plot کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom In در نوار ابزار Graphics کلیک کنید تا جزئیات طرح را بهتر حل کنید. |
دستورالعمل زیر نحوه استفاده از ویژگی فرعی Graph Marker را برای تجزیه و تحلیل نمودارهای 1 بعدی نشان می دهد. هنگام ترسیم ویژگی‌های انتقال یک فیلتر باند، پهنای باند نیمه توان باند عبور را می‌توان از طریق یک نشانگر نمودار محاسبه کرد.
باند عبور با نشانگر نمودار
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Passband را با نشانگر نمودار در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 3/راه حل 3 (sol3) را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | روی Passband with Graph Marker کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Electromagnetic Waves، Frequency Domain>Ports>S-parameter، dB>emw.S21dB – S21 را انتخاب کنید . |
نشانگر نمودار 1
1 | روی Global 1 کلیک راست کرده و Graph Marker را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار نشانگر ، بخش نمایش را پیدا کنید . |
3 | از لیست حالت نمایش ، پهنای باند را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی مقدار برش ، -3 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Text Format را پیدا کنید . در قسمت نمایش متن دقیق ، 3 را تایپ کنید . |
6 | چک باکس Include unit را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Show frame را انتخاب کنید .  |
