این یک مدل از یک آداپتور برای انتشار مایکروویو در انتقال بین یک موجبر مستطیلی و یک بیضوی است. چنین آداپتورهای موجبر به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تلفات انرژی ناشی از انعکاس را برای فرکانس‌های عملیاتی به حداقل برساند. برای بررسی ویژگی‌های آداپتور، شبیه‌سازی شامل موجی است که از یک موجبر مستطیلی از طریق آداپتور و به یک موجبر بیضی شکل می‌رود. پارامترهای S به عنوان توابع فرکانس محاسبه می شوند. فرکانس های درگیر همگی در محدوده تک حالته موجبر هستند، یعنی محدوده فرکانسی که در آن تنها یک حالت در موجبر منتشر می شود.

آداپتور موجبر از یک قسمت مستطیلی تشکیل شده است که به آرامی به یک قسمت بیضی شکل می رود همانطور که در شکل 1 مشاهده می شود .

دیواره های موجبرهای تولیدی معمولاً با یک هادی خوب مانند نقره اندود می شوند. این مدل دیوارها را توسط هادی های کامل تقریب می کند. این با شرط مرزی n  ×  E  =  0 نشان داده می شود .

پورت مستطیلی توسط یک موج الکتریکی عرضی (TE) تحریک می شود، که موجی است که هیچ جزء میدان الکتریکی در جهت انتشار ندارد. این همان چیزی است که یک موج ورودی پس از عبور از یک موجبر مستطیلی مستقیم با سطح مقطع مشابه با قسمت مستطیلی آداپتور، به نظر می رسد. فرکانس های تحریک طوری انتخاب می شوند که حالت TE 10 تنها حالت انتشار از طریق موجبر مستطیلی باشد. فرکانس های قطع برای حالت های مختلف را می توان به صورت تحلیلی از رابطه به دست آورد

که در آن m و n اعداد حالت و c سرعت نور است. برای حالت TE 10 ، m  =  1 و n  =  0 . با ابعاد مقطع مستطیلی ( a  =  2.286  سانتی متر و b  =  1.016  سانتی متر)، حالت TE 10 تنها حالت انتشار برای فرکانس های بین 6.6  گیگاهرتز و 14.7  گیگاهرتز است.

اگرچه شکل حالت TE 10 به صورت تحلیلی شناخته شده است، این مثال به شما امکان می دهد آن را با استفاده از یک پورت عددی محاسبه کنید. این تکنیک بسیار کلی است، زیرا به مرز پورت اجازه می دهد هر شکلی داشته باشد. معادله حل شده است

در اینجا H n جزء میدان مغناطیسی عمود بر مرز، n ضریب شکست، β ثابت انتشار در جهت عمود بر مرز، و k 0 عدد موج فضای آزاد است. مقادیر ویژه λ = – j β هستند .

همین معادله به طور جداگانه در انتهای بیضوی موجبر حل می شود. پورت بیضوی غیرفعال است، اما حالت ویژه همچنان در شرایط مرزی شبیه‌سازی موج انتشار سه بعدی استفاده می‌شود. ابعاد انتهای بیضوی موجبر به گونه ای است که محدوده فرکانس کمترین حالت انتشار با درگاه مستطیلی همپوشانی دارد.

با تحریک مقرر در پورت مستطیلی و شکل‌های حالت تعیین شده به صورت عددی به عنوان شرایط مرزی، معادله زیر برای بردار میدان الکتریکی E درون آداپتور موجبر حل می‌شود:

که در آن μ r نشان دهنده نفوذپذیری نسبی، j واحد خیالی، σ رسانایی، ω فرکانس زاویه ای، ε r گذردهی نسبی، و ε0 گذردهی فضای آزاد است . مدل از خواص مواد زیر برای فضای آزاد استفاده می کند: σ = 0 و μ r = ε r = 1 .

شکل 2 یک موج تک حالته را نشان می دهد که از طریق موجبر پخش می شود.

با نامگذاری پورت مستطیلی پورت 1 و درگاه بیضی شکل پورت 2، پارامترهای S که بازتاب و انتقال موج را توصیف می کنند به صورت زیر تعریف می شوند:

در اینجا E c فیلد کل محاسبه شده است. E 1 میدان تحلیلی برای تحریک پورت است و E 2 حالت ویژه است که از تحلیل حالت مرزی محاسبه شده و با توجه به جریان توان خروجی نرمال شده است. شکل 3 پارامترهای S 11 و S 21 را به عنوان توابع فرکانس نشان می دهد .

از منوی File ، New را انتخاب کنید .

در پنجره جدید ، روی  Model  Wizard کلیک کنید .

برای پورت دوم یک تحلیل حالت مرزی دیگر اضافه کنید.

در نهایت معادله سه بعدی را برای موج منتشر شده در موجبر اضافه کنید.

وارد کردن هندسه را ادامه دهید.

به طور پیش فرض، اولین ماده ای که اضافه می کنید در همه دامنه ها اعمال می شود، بنابراین نیازی به تغییر تنظیمات ندارید.

در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component  1  (comp1) روی Mesh  1 کلیک راست کرده و Build  All را انتخاب کنید .

اکنون مطالعه را برای یافتن حالت های مرزی تنظیم کنید و از آنها هنگام محاسبه توزیع میدان در طیف وسیعی از فرکانس ها استفاده کنید.

نمودار Multislice را حذف کنید.

با بررسی نمودار پارامترهای S به عنوان توابع فرکانس ادامه دهید.

گروه نمودار S-Parameter (emw) را در بخش Results in Model Builder انتخاب کنید . طرح باید شباهت زیادی به شکل 3 داشته باشد .