Хэт өргөн зурвасын антенны систем

Курсын ажил

сэдвээр: CAD CST бичил долгионы студид антенны загварчлал

Гүйцэтгэсэн ажил: Шалгасан ажил:

Оюутан гр. 4V-601С багш

Завражин А.Н. Шмачилин П.А.

1. Даалгавар……………………………………………………………………..3

2. CST Microwave Studio-д төсөл үүсгэх……………………………4

3. Антенны загварчлал……………………………………………..7

4. Антенны судалгаа……………………………………………….18

5. Дүгнэлт………………………………………………………………22

6. Ашигласан материал………………………………………………………24

Дасгал хийх

CST Microwave Studio програм хангамжийн орчинд антенныг дуурайж, түүний параметрүүдийг судалж үзээрэй: SWR, олз, чиглэлийн загвар гэх мэт.

CST Microwave Studio дээр төсөл бий болгож байна.

Энэ нийтлэлд бид 5.78 ГГц давтамжтай диэлектрик резонаторын антенн бүхий антенны загварчлалыг авч үзэх болно. Бид интернетээс дараах эх сурвалжийн дагуу антенныг загварчлах болно.

Диэлектрик резонаторын антенн (DRA) нь шугамын дамжуулагчаар өдөөгдсөн микро туузан шугамын диэлектрик субстрат дээр байрлуулсан диэлектрик резонатор юм. Эдгээр антеннуудыг 2 GHz-ээс дээш давтамжид ашигладаг.

Загварчлалыг CST Microwave studio 2015 програм хангамжийн орчинд хийх бөгөөд үндсэн цонхыг Зураг 1-т үзүүлэв.

Зураг 1. CST Microwave studio 2015-ийн үндсэн цонх

Цонхыг дөрвөн бүсэд хувааж болно - дээд хэсэгт нь антенныг дуурайж, түүний параметрүүдийг судалж, үр дүнг боловсруулах боломжтой цэсийн табуудыг харуулдаг.

Зүүн талд антенн, түүний бүрэлдэхүүн хэсэг, зохион бүтээсэн антеныг хийсэн материалын талаархи мэдээллийг агуулсан навигацийн цонх байна. Мөн антенны бүх параметрийн өөрчлөлтийн үр дүн, түүний цацрагийн хэв маяг, боловсруулалтын дараах үр дүн гэх мэт мэдээллийг энд оруулав.

Төв хэсэгт антен бий болгосон загварчлалын үндсэн цонх байдаг.

Доод талд нь радиаторын урт, өргөн, материалын зузаан гэх мэт загварчлалыг хөнгөвчлөх параметрүүдийг тохируулах боломжтой.

Загварчлал нь антенны төрөл, загварчлалын талбай, хэмжих нэгжийг сонгохоос эхэлдэг. Шаардлагатай бүх параметрүүдийг сонгох үйл явцыг Зураг 2-4-т үзүүлэв. Төсөл үүсгэх явцад CST Microwave Studio-г анх эхлүүлэхэд бүх сонголтыг сонгосон. Бид DRA - антенныг загварчилж байгаа тул зохион бүтээж буй антенны төрлийг сонгохдоо Хавтгай төрлийг зааж өгөх ёстой.

Мөн симуляцийг эхлүүлэхийн өмнө бид антенны шинж чанарыг дуурайлган хийх давтамжийг зааж өгдөг (Зураг 4).

Хялбар болгохын тулд бид эх сурвалжтай ижил нэгжийн системд цаг хугацааны мужид загварчлал хийх болно.

Зураг 2. Програмын эхний цонхнууд

Зураг 3. Програмын эхний цонхнууд

Зураг 4 - Програмын эхний цонхнууд.

Антенны төрөл ба хэмжилтийн нэгжийг сонгосны дараа CST Microwave Studio програм хангамжийн орчны үндсэн цонх ачаалагдах бөгөөд бид антенныг дуурайж, дүн шинжилгээ хийх болно.

Антенны загварчлал

Загварын үйл явц нь антенны блок, диполь радиаторыг дараалан үүсгэх, дохионы эх үүсвэрийг авчрах портыг бий болгохоос бүрдэнэ.

Эхний алхам бол антенны шаардлагатай параметрүүдийг тохируулах явдал бөгөөд энэ нь цаашдын загварчлалын үйл явцыг хөнгөвчлөх болно. Бид дараах параметрүүдийг тохируулна.

– DRA-ийн өргөн, өндөр, урт

- үүрний өргөн

- металлын зузаан

– холбогчийн дотоод ба гадаад радиус

- субстратын өндөр

Зураг 5. Тохируулах параметрүүдийн жагсаалт

Хоёрдахь алхам бол доод давхаргыг бий болгох явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд загварчлалын самбар дээр (Загварчлал) та тоосго (блок) гэсэн зүйлийг сонгох ёстой бөгөөд дараа нь түүний параметрүүдийг гараар оруулахын тулд Esc товчийг дарж, нээгдэх цонхонд шаардлагатай параметрүүдийг оруулаад материалын төрлийг өөрчлөх хэрэгтэй. вакуумаас (Вакуум) Шинэ материал (Шинэ материал) руу шилжүүлж, 6-р зурагт үзүүлсэн параметрүүдээр шинэ материал үүсгэнэ.Блок үүсгэх үйл явцыг мөн Зураг 6-д үзүүлэв.

Зураг 6. CST Microwave Studio дахь блок үүсгэх үйл явц.

Гуравдугаар алхам - GND давхаргыг үүсгэх ба үүний тулд бид Загварчлалын цэсийн самбараас Сонгох командын тусламжтайгаар субстратаа сонгоно (Зураг 7-д үзүүлэв)

Зураг 7. Pick командаар объект сонгох жишээ

Дараа нь бид Extrude командыг ашиглан (Зураг 8) шаардлагатай параметр бүхий өөр объектыг одоо байгаа объект руу нэмж, нээгдэх цонхонд (Зураг 9) шинэ объектын шаардлагатай зузааныг тохируулна. Мөн бидний бүтээсэн материалыг зэс (Cooper Pure) болгон өөрчлөх шаардлагатай.

Зураг 8. Extrude Command

Зураг 9. Шинэ объектын сонголтуудыг сонгох.

Эцсийн үр дүнг Зураг 10-д үзүүлэв.

Зураг 10. GND давхаргын харагдах байдал

GND давхаргын объектыг үүсгэсний дараа бид диэлектрик резонаторыг хөдөлгөх бичил туузан шугам үүсгэх хэрэгтэй. Зөв газар шугам үүсгэхийн тулд бид орон нутгийн координатын лавлах системийг тохируулах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд Загварчлалын самбараас Pick Point → Pick Edge Center командыг ашиглан газрын давхаргын зүүн ирмэгийн төвийг сонгоод, дараа нь ижил хэрэгслийн самбар дээрх Align WCS товчийг дарна уу. Зураг 11-д энэ командын гаралтыг харуулав.

Зураг 11. Орон нутгийн лавлагааны системийг бий болгох.

Дараа нь бид өөрсдийн үүсгэсэн локал лавлагааны хүрээг зөв газарт байрлуулах хэрэгтэй бөгөөд үүний тулд загварчлалын хэрэгслийн самбараас Transform WCS командыг гүйцэтгэх хэрэгтэй. Нээгдсэн цонхон дээр та 12-р зурагт үзүүлсэн параметрүүдийг алхам алхмаар оруулах ёстой. Эхлээд нэгийг дагаж, дараа нь нөгөө координатын тэнхлэгийн дагуу хөдөлнө.

Зураг 12. Орон нутгийн координатын тэнхлэгийн хувиргалт

Үүний дараа бид резонаторыг өдөөх микро зурвасын шугамыг шууд бий болгох ажлыг эхлүүлнэ. Үүсгэх үйл явц нь GND давхаргыг үүсгэхтэй төстэй бөгөөд зөвхөн параметрүүд нь ялгаатай. Дахин хэлэхэд материалыг зэс болгон өөрчлөх шаардлагатай.

Зураг 13. Микро туузан шугам үүсгэх

Шугамыг үүсгэсний дараа бид GND давхаргад үүр үүсгэх бөгөөд энэ нь резонатор руу энерги дамжуулах боломжийг олгоно. Үүнийг хийхийн тулд бид орон нутгийн координатын системийн байршлыг дахин өөрчлөх болно. Зураг 14-ийн дагуу координатын системийн байрлалыг дараалан өөрчлөх шаардлагатай.

Зураг 14. Координатын системийг өөрчлөх.

Дараа нь та 15-р зурагт үзүүлсэн дараах параметрүүдтэй оролт үүсгэх хэрэгтэй. Бид өмнөх шигээ Brick командаар объект үүсгэнэ. Объектыг үүсгэсний дараа та үүнийг GND давхаргаас таслах замаар үүр болгон хувиргах хэрэгтэй.

Зураг 15. Слот блокийн параметрүүд

Хэлбэрийн огтлолцох командыг үүсгэсний дараа зүсэх процессыг шууд гүйцэтгэдэг. Блок үүсгэсний дараа харилцах цонх автоматаар нээгдэнэ. Үүн дээр та "Тодруулсан хайчлах" хэсгийг сонгох хэрэгтэй бөгөөд үүний дараа бидний үүсгэсэн объект таслагдах болно (Зураг 16).

Зураг 16. Зүсэх блок командын үр дүн

Үүний дараа бид диэлектрик резонатор үүсгэж эхэлнэ. Эхлээд бид орон нутгийн координатын тэнхлэгийн байрлалыг өөрчлөх хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд Pick Point → Pick Edge Center командыг ашиглан GND давхаргын баруун ирмэгийн төвийг сонгоод (Зураг 17), Загварын самбар дээрх Align WCS командыг сонгоод дараа нь Transform WCS командыг ашиглан өөрчлөнө. координатын системийн байрлалыг Зураг 18-д үзүүлэв.

Зураг 17. Координатын тэнхлэгийн эхийг хөдөлгөж байна

Зураг 18. Координатын тэнхлэгийг хувиргах эцсийн үр дүн.

Одоо бид диэлектрик резонаторыг шууд бүтээх ажлыг үргэлжлүүлж байна. Үүнийг хийхийн тулд бид 19-р зурагт үзүүлсэн дараах параметрүүдтэй Brick объектыг үүсгэх хэрэгтэй. Бид үүрний төвд резонатор үүсгэдэг.

Зураг 19. Резонаторын параметрүүд

Резонаторыг үүсгэсний дараа антенныг бүтээх ажлыг бүрэн гүйцэд гэж үзэж болно. Ерөнхий дүр төрхийг Зураг 20-д үзүүлэв. Одоо бид дохио өгөх газрыг бий болгох хэрэгтэй, i.e. портын байршил.

Үүнийг хийхийн тулд бид антен дээр холбогч үүсгэх бөгөөд энэ нь порт байх болно.

Зураг 20. Антенны гаднах байдал

Холбогчийг зөв газар байрлуулахын тулд координатын тэнхлэгийн эхийг хөдөлгөж порт үүсгэж эхэлцгээе. Pick Point → Pick Edge Center командыг ашиглан GND талбарын зүүн ирмэгийн төвийг сонгоно. Үүний дараа бид Align WCS командыг гүйцэтгэнэ. Координатын системийн гарал үүсэл энэ цэг рүү шилжих болно.

Зураг 21. Координатын тэнхлэгийн гарал үүслийн зөрүү.

Бид 22-р зурагт үзүүлсэн шиг холбогчийн төв цөмийг үүсгэнэ.Үүний тулд Modeling самбараас Cylinder командыг сонгоод Esc товчийг дараад нээгдэх цонхонд зурагт үзүүлсэн параметрүүдийг оруулна.

Зураг 22. Холбогчийн төв дамжуулагч

Дараагийн алхам бол түүний эргэн тойронд диэлектрик үүсгэх явдал юм. Бид ro радиустай диэлектрик үүсгэж, координатын системийг бидний бүтээсэн төв цөмийн цилиндрийн төв рүү шилжүүлдэг. Офсетийг Align WCS командаар гүйцэтгэдэг. Урьдчилсан байдлаар Pick Face командын тусламжтайгаар гол цилиндрийн дээд хэсгийг сонгоно. Үүсгэх үйл явцыг Зураг 23-т үзүүлэв. Материалыг Купер (зэс) -ээс Teflon болгон өөрчлөх шаардлагатай.

Зураг 23. Диэлектрик үүсгэх үйл явц

Дараа нь диэлектрикийн эргэн тойронд шинэ цилиндрийг үүсгэн, GND давхаргад холбогч холбогчийн гаднах хэсэг болж үйлчилнэ. Цилиндрийн параметрүүдийг эс тооцвол үүсгэх процесс нь өмнөхтэй төстэй юм. Тэдгээрийг Зураг 24-т үзүүлэв.

Зураг 24. Цилиндрийн параметрүүд

Түүнчлэн GND давхаргаас холбогчийн төв утсыг таслах шаардлагатай. Энэ нь Загварчлалын самбарт байрлах Boolean → Insert командын тусламжтайгаар хийгддэг. GND давхаргаас цөмийг таслахын тулд та үүнийг навигацийн модноос сонгож, Boolean → Insert командыг гүйцэтгэж, навигацийн модноос GND давхаргыг сонгоод Enter товчийг дарах хэрэгтэй. Үүний дараа цөмийг энэ давхаргаас таслах болно (Зураг 25).

Зураг 25. Insert командын гүйцэтгэлийн үр дүн.

Энэ нь антен үүсгэх процессыг дуусгаж, та түүний шинж чанарыг тооцоолох ажлыг үргэлжлүүлж болно.

Антен судлах

Антеныг үүсгэсний дараа бид түүнд дохио өгөх хэрэгтэй. CST Microwave Studio-д дохиог антентай холбох үйл явц нь порт (Порт) гэж нэрлэгддэг порт үүсгэх явдал юм. Манай антен дээр бид үүсгэсэн холбогч дээр порт үүсгэх болно.

Порт үүсгэхийн тулд та Simulation цэсийн таб руу орж, Pick Point гэсэн зүйлийг олоод доош унадаг жагсаалтаас Pick Face Center гэсэн зүйлийг сонгоод (Зураг 26), манай холбогч дээр дарна уу. Үүний дараа та Simulation самбар дээрх Waveguard портыг сонгоод 26-р зурагт үзүүлсэн шиг портын параметрүүдийг тохируулах хэрэгтэй.

Зураг 26. Долгионы порт үүсгэх үйл явц.

Порт үүсгэсний дараа бид загварчлах шинж чанаруудыг сонгох хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд Simulation таб дээрээс Field Monitor гэсэн зүйлийг сонгоод нээгдэх цонхноос цацрагийн хэв маягийг (Фарфилд / RCS) зурах сонголтыг сонгоод бид загвар бүтээх давтамжийн утгыг оруулна уу. Манай тохиолдолд энэ нь 5.78 GHz юм. Field Monitor үүсгэх үйл явцыг Зураг 27-д үзүүлэв.

Зураг 27. Хээрийн монитор үүсгэх.

Шаардлагатай бүх мониторуудыг суулгасны дараа та параметрүүдийг тооцоолох антеныг эхлүүлэх хэрэгтэй бөгөөд үүний тулд Simulation цэсийн таб дээрээс Setup Solver гэсэн зүйлийг сонгоод гарч ирэх цонхонд 28-р зурагт заасны дагуу параметрүүдийг зааж өгнө.

Зураг 28. Solver Setup цонх

Тооцооллыг хурдасгахын тулд бид тооцооллын нарийвчлалыг -25 дБ хүртэл хязгаарлах болно. Бид мөн Тогтмол Импедансыг хэвийн болгох параметрийг тохируулах болно, i.e. тооцоог 50 Ом-ын тогтмол эсэргүүцлийн утгын хувьд гүйцэтгэнэ. Эхлэх товчийг дарснаар бид параметрүүдийг тооцоолох програмыг эхлүүлнэ.

Параметрийн загварчлалын үр дүнг Зураг 29 - 32-т үзүүлэв. Зураг 29 нь VSWR утгыг давтамжтай харьцуулсан, Зураг 30 нь туйлын загвар, Зураг 31 нь антенны загварын 3D дэлгэц юм. Зураг 32-т S11 параметрийн утгын графикийг үзүүлэв

Зураг 29. Антенн VSWR

Зураг 30. Туйлын координат дахь антенны загвар

Зураг 31. Цацрагийн хэв маягийн 3 хэмжээст дүрслэл.

Зураг 32. S11 параметрийн утга

Дүгнэлт

Симуляцийн үр дүнд олж авсан шинж чанаруудын дагуу антенны чиглэлийн шинж чанар муу байгааг хэлж болно. Мөн антенн нь маш өндөр түвшний хажуугийн дэлбэнтэй байдаг бөгөөд энэ нь дохио хүлээн авах, дамжуулахад асуудал үүсгэдэг. Ашиглалтын давтамжийн муж дахь VSWR нь муу хариу үйлдэл үзүүлдэг бөгөөд энэ нь антенны дизайны алдааг илэрхийлж болно.

Хүлээн авсан өгөгдөл нь антенныг дуурайлган хийсэн эх сурвалжаас олж авсан үр дүнгээс эрс ялгаатай байна. 33 ба 34-р зурагт антенны зарим параметрүүдийг харуулав. Антенныг эх сурвалжийн дагуу нарийн зохион бүтээсэн бөгөөд үүнийг алхам алхмаар давтсан. Параметрүүдийн ийм хүчтэй ялгаа нь CST Microwave Studio-ийн өмнөх хувилбар дахь антенны эх үүсвэрийг симуляци хийсэн, үүний үр дүнд тооцооллын алгоритмуудын зөрүүтэй холбоотой байж болох юм.

Эх сурвалжид өгөгдсөн цацрагийн хэв маягт хүрэхийн тулд антенны механик параметрүүдийг цаашид сайжруулах шаардлагатай.

Зураг 32. Туйлын координатын систем дэх антенны загвар

Зураг 34. S11 параметрийн утга.

Ном зүй

1. Антен болон богино долгионы төхөөрөмж. Үе шаттай антенны массивын дизайн. Воскресенский Д.И., Грановская Р.А., Москва, Радио, харилцаа холбоо
1981

2. Лекцийн тэмдэглэл

А.В. Фатеев

мэргэшүүлэх чиглэлээр суралцаж буй оюутнуудад зориулсан сургалтын хэрэглэгдэхүүн болгон их дээд сургууль хооронд ашиглах

"Радиоэлектроник систем ба цогцолбор" - 210601.65, "Радио инженерчлэл" магистр - 210400.68

ОХУ-ын Боловсрол, шинжлэх ухааны яам

ТОМСК УЛСЫН УДИРДЛАГА СИСТЕМ, РАДИО ЭЛЕКТРОНИКИЙН ИХ СУРГУУЛЬ (ТУСУР)

Бичил долгион ба квант радио инженерчлэлийн тэнхим

Фатеев А.В.

CST Microwave Studio програм хангамжийг ашиглах

антенн болон богино долгионы төхөөрөмжийг тооцоолоход зориулагдсан

Заавар

Мэргэжилтэн бэлтгэх чиглэлээр суралцаж буй оюутнуудад 210601.65 - Радио электрон систем, цогцолбор, магистр 210400.68 - Радио инженерчлэл.

UDC 621.3.049.77.029:681.3.06

Шүүгчид:

илэн далангүй. Физик-Математик. ISE SB RAS-ийн Өндөр давтамжийн электроникийн лабораторийн эрдэмтэн, судлаач

Болзовский Е.В.

илэн далангүй. технологи. Шинжлэх ухаан, дэд профессор, тэргүүн. Радио инженерийн тэнхим FGAOU VPO "Сибирийн Холбооны Их Сургууль"

Саломатов Ю.П.

Фатеев А.В.

Антен болон богино долгионы төхөөрөмжийг тооцоолох CST Microwave Studio программ хангамжийн хэрэглээ: Заавар. - Томск: Томск. муж хяналтгүй систем. ба радиоэлектроник, 2014. - 120 х.

CST Microwave Studio электродинамик дизайны системтэй ажиллах үндсийг тоймлон харуулав. Антен болон богино долгионы төхөөрөмжийг загварчлах жишээг өгөв. Загварын үр дүнг боловсруулах онцлогийг харгалзан үздэг.

Сурах бичиг нь техникийн их, дээд сургуулийн оюутнуудад зориулагдсан.

Радио инженерчлэл, мөн "Богино долгионы төхөөрөмж ба антен" сэдвээр боловсролын материалыг багтаасан болно.

© Томск. муж Хяналтын систем, радиоэлектроникийн их сургууль, 2014 он

© Фатеев А.В., 2014

Оршил ................................................. . ................................................ .. ......
	CST Microwave Studio-ийн танилцуулга ................................................ ....... .................
	1.1. Хөтөлбөрийн тухай.................................................. .................................................
	1.2. CAD загвар үүсгэх үндсэн алхам ба тохиргоо ............
	1.3. Объект үүсгэх................................................. ................... ...................................
	1.4. Объектийн шинж чанар ................................................. ................................................................
	1.5. Материалын шинж чанар ................................................. ................. ...................................
	1.6. Объект хувиргалт ................................................. ................................................
	1.7. Объектын холболтууд ................................................. ................ .................................
	1.8. Холбох жишээ ................................................. ................................ ...
	1.9. Муруй ашиглах ................................................. ................. ...................
	Цахилгаан соронзон тооцооны тохиргоо................................................. .................
	2.1.Төхөөрөмжийн портуудын хуваарилалт................................... ................... ............
	2.2.Торыг хуваах ................................................ .. ...................................
	Коаксиаль-долгионы шилжилтийг загварчлах жишээ......................................
	Цахим салбарын антенны тооцоо ............................................. ... .................
	Антенны массив симуляцийн жишээ ................................................ .................
	Резонаторын загварчлал................................................. .... .................................
	Эрчим хүч хуваагч загварчлал ................................................ ................... .........
Уран зохиол.................................................. ................................................ .

Оршил

Одоогийн байдлаар антенн болон богино долгионы төхөөрөмжүүдийн олон хөгжүүлэгчид электродинамик дизайны тусгай системийг ашигладаг. Ийм програм хангамжийн бүтээгдэхүүний ажиллагаа нь интеграл эсвэл дифференциал хэлбэрээр Максвеллийн тэгшитгэлийн тоон шийдэл дээр суурилдаг. Шийдлийн үндсэн арга бол эргэлзээгүй

тодорхой өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон төхөөрөмжүүдийг загварчлах үр ашиг, нарийвчлалд нөлөөлдөг.

Энэхүү заавар нь долоон хэсгээс бүрдэнэ. Эхний хэсэг нь програмын хэрэглэгчийн интерфэйсийн тоймыг өгдөг. Хоёр дахь хэсэгт төхөөрөмжийн загвар, програмын тохиргоог бий болгох үндсэн хэрэгслүүдийг тайлбарласан болно. Дараах хэсгүүд нь антенн болон богино долгионы төхөөрөмжийг тооцоолоход зориулагдсан бөгөөд үр дүнгийн дараах боловсруулалтын боломжуудыг харуулсан бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн ажиллагаа, түүний доторх цахилгаан соронзон орны тархалтын талаар тодорхой ойлголт өгдөг.

Сурах бичгийн зорилго нь оюутнуудад антенн, богино долгионы төхөөрөмжийн технологийн загварчлалын үндсэн ойлголтуудыг өгөх, үндсэн тооцооны хэрэгсэл, антенны системийг бий болгох зарчмуудыг эзэмшихэд туслах явдал юм.

Орчин үеийн радио мэргэжилтэн эдгээр асуудлыг удирдан чиглүүлэх ёстой.

орчин үеийн электродинамик загварчлалын системийн чадавхийг мэддэг байх ёстой бөгөөд тодорхой нөхцөлд загварыг зөв зохиож чаддаг байх;

1. CST Microwave Studio-ийн танилцуулга

1.1. Хөтөлбөрийн тухай

CST Microwave Studio нь CST Studio-ийн програм хангамжийн багцуудын нэг юм

CST MICROWAVE STUDIO нь долгион хөтлүүр болон антеннаас эхлээд оптик элементүүд хүртэлх 3 хэмжээст цахилгаан соронзон загварчлал хийх программ юм. Хөтөлбөр нь асуудлыг хэд хэдэн аргаар шийдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд тооцооллын өндөр нарийвчлалыг өгдөг. Хөтөлбөрийн хамгийн үр дүнтэй ажилладаг долгионы урт нь богино долгионы уртаас нанометр хүртэл;

CST EM STUDIO нь статик болон нам давтамжийн бүтцийн шинжилгээ, дизайны хэрэгсэл юм. Хэрэглээнд: соленоид, трансформатор, EMC програмууд,

генератор, цахилгаан механик хэмжих толгой, мотор, мэдрэгч, хамгаалалтын байгууламж. Энэ нь цахилгаан болон

соронзон статик талбайнууд, эргүүлэг ба гадаргуугийн гүйдэл;

CST PARTICLE STUDIO нь 3D электрон буу, катодын туяа, магнетроныг зохион бүтээх, шинжлэхэд зориулагдсан багц юм.

Үүнд CST STUDIO програм хангамжийн хэд хэдэн бүтээгдэхүүн багтсан.

жолоодлогын цэнэглэгчийг загварчлах, мөн температурын процессыг харгалзан үзэх;

CST PCB STUDIO - цахилгаан соронзон нийцтэй байдал (EMC) ба цахилгаан соронзон хөндлөнгийн (EMI) асуудлыг шийдвэрлэх зэрэг хэвлэмэл хэлхээний самбар дахь радио дохионы тархалтыг судлах багц;

CST CABLE STUDIO нь коаксиаль кабель, дан утас, эрчилсэн хос, нарийн төвөгтэй кабелийн угсралт зэрэг хоорондоо холбогдсон шугамуудын чиглүүлэлт, нөлөөлөл, нийцтэй байдалд дүн шинжилгээ хийхэд зориулагдсан;

CST MPHYSICS STUDIO - термодинамик болон механик загварчлалын тусгай багц;

CST CABLE STUDIO нь кабелийн цахилгаан соронзон эффектийг загварчлах тусгай багц бөгөөд хязгааргүй тооны дамжуулагчтай нэг утас, эрчилсэн хос, нарийн төвөгтэй багцын жин, хэмжээг оновчтой болгох боломжийг олгодог. Энэхүү програм нь кабелийн янз бүрийн цэгүүд дэх хүчдэл, тодорхой дамжуулагчаар дамжих гүйдэл, S-параметр, эсэргүүцэл, түүнчлэн дамжуулагчийг бие биенээсээ харилцан хүлээн авах боломжийг үнэлэх боломжийг олгодог.

CST BOARDCHECK нь төрөл бүрийн дизайны системээс хэвлэмэл хэлхээний хавтанг импортлох боломжийг олгодог тусгай багц юм.

заасан хязгаарлалтын дагуу тэдгээрийн цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын болзошгүй асуудлуудыг тодорхойлох.

CST DESIGN STUDIO нь цахилгааны эд ангиас эхлээд радио систем хүртэлх цогц системийг хөгжүүлэх үйл явцыг бүхэлд нь удирдах нэг цэгийн платформ юм. Энэ нь бүх CST Studio багцаар тооцоолсон төслийг хамтран загварчлах боломжийг олгоно.

AT хөтөлбөрийн үндэс CST бичил долгионы студи нь хамгийн тохиромжтой хилийн нөхцлүүдийг CST-ээр боловсруулсан ойролцоолсон арга юм

(PBA) нь тодорхой интеграл (FI) -ийн сайн батлагдсан аргыг амжилттай нөхөж, цаг хугацааны мужид ажилладаг. Төгсгөлийн элементийн загварчлалтай холбоотой аливаа аргад бүх гадаргууг жижиг элементүүдэд хуваадаг. Хэрэв богино долгионы төхөөрөмжийн загварыг зөвхөн шулуун хавтгайгаар зааж өгсөн бол дүн шинжилгээ хийсэн хуваалтын элементүүдийн тоо бага бөгөөд тооцоолол харьцангуй хурдан хийгддэг. Богино долгионы төхөөрөмжид муруй гадаргууг ашиглах үед тэдгээрийг ойртуулах нь илүү олон тооны хуваалтын элементүүдийг шаарддаг бөгөөд энэ нь дүн шинжилгээ хийхэд ихээхэн цаг зарцуулдаг. CST-ийн санал болгосон PBA ба FI аргуудын хослол нь муруй гадаргуутай нарийн төвөгтэй богино долгионы төхөөрөмжийг загварчлах асуудлыг хурдан шийдвэрлэх боломжтой болсон.

CST багцыг ашиглан загварчилсан ердийн төхөөрөмжүүд

Бичил долгионы студи нь:

долгион хөтлүүр ба бичил туузан чиглэлийн холбогч;

хүч;

цахилгаан хуваарилагч ба нэмэгч;

долгион хөтлүүр, бичил тууз, диэлектрик шүүлтүүр;

нэг ба олон давхаргат бичил туузан бүтэц;

янз бүрийн дамжуулах шугам;

коаксиаль ба олон гаралтын холбогч;

коаксиаль-долгионы дамжуулагч ба коаксиаль зурвасын шилжилт;

оптик долгионы хөтөч ба унтраалга;

янз бүрийн төрлийн антенууд: эвэр, спираль, хавтгай.

CST Microwave Studio багцын гол онцлогууд:

өргөн давтамжийн мужид S-параметрийн тооцоо;

VBA макро бичихэд зориулагдсан хүчирхэг суурилуулсан хэл, объект холбох, оруулах (OLE) технологийг дэмжих;

тодорхой интегралын аргыг ашиглан олж авсан цаг хугацааны мужид хурдан бөгөөд үнэн зөв шийдэл;

хамгийн тохиромжтой хилийн нөхцөл (PBA) -д ойртуулах аргыг хэрэглэснээр бүтээмжийн мэдэгдэхүйц өсөлт;

ACIS дээр үндэслэн дүн шинжилгээ хийсэн бүтцийг барих;

SAT, IGET, STL форматаар бүтцийг импортлох, экспортлох;

гадаад болон дотоод портуудыг ашиглан бүтцийг өдөөх янз бүрийн горимууд;

портуудын өөрийн горимыг тооцоолох;

портын эсэргүүцлийн автомат тооцоо;

талбаруудын хөдөлгөөнт дэлгэц;

тооцоо хийж байх үед гарсан үр дүнг харуулах4

хүчирхэг оновчтой болгох;

Алс бүс дэх антенны талбайн тооцоо (талбайн хоёр ба гурван хэмжээст дүрслэл, олз, цацрагийн хэв маягийн үндсэн ба хажуугийн дэлбэнгийн өнцгийн өргөнийг тооцоолох).

1.2. CAD загвар үүсгэх үндсэн алхам ба тохиргоо

Нээгдсэн үед CST Studio Suite програм (Зураг 1) нь шаардлагатай багцыг эхлүүлэх хоёр сонголтыг сонгох боломжийг танд олгоно.

Зураг 1. CST Studio Suite интерфейс

1. Тохиргооны шидтэнг ашиглана уу. Үүнийг хийхийн тулд та сонгох хэрэгтэй

Төсөл үүсгээд (2-р зургийг үз) зааврын дагуу та урьдчилсан тохиргоог хийж, хамгийн тохиромжтой тооцооны аргыг сонгож болно.

Зураг 2. Тохиргооны мастерын цонх

2. Эсвэл CST Microwave Studio модулийг сонгоно уу.

Програмын үндсэн интерфейс нь хэд хэдэн цонхноос бүрдэнэ.

1. Навигацийн мод - төслийн мод;

2. Ribbon - удирдлага;

3. Зурах төлөвлөгөө - CAD загвар эсвэл тооцооллын үр дүнг харуулах цонх;

4. Параметрийн жагсаалт – объектын параметрийн цонх;

5. Массаж, ахиц дэвшил - мессежийн цонх.

Зураг 3-т CST Microwave Studio-ийн үндсэн цонхны зургийг үзүүлэв.

Зураг 3. CST Microwave Studio интерфейс

Таны харж байгаагаар CST Microwave Studio (MWS) интерфейс нь объектын 3D загвар үүсгэх боломжтой бусад CAD програмуудын интерфейсээс ялгаатай биш юм.

Хөтөлбөрийн интерфейсийг бүхэлд нь тогтмол хянахын тулд удирдлагыг сэдэвчилсэн таб (Зураг 4) болгон хуваадаг.

Түлхүүр үгс

ӨНДӨР ДАМЖУУЛАХ ШҮҮЛТР/ТААСАХ ДАВТАТ/ BANDWIDTH/ CST микро долгионы студи / ӨНДӨР ИЛГЭЭХ ШҮҮЛТРИЙГ ТААСАХ ДАВТАТ/ BANDWIDTH

тайлбар цахилгаан инженерчлэл, электрон инженерчлэл, мэдээллийн технологийн талаархи шинжлэх ухааны нийтлэл, шинжлэх ухааны бүтээлийн зохиогч - Дерахит Дмитрий Сергеевич, Кисель Наталья Николаевна, Грищенко Сергей Григорьевич

Төхөөрөмжийг хөндлөнгийн оролцооноос хамгаалах, цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын асуудлыг шийдэхийн тулд зогсоох зурваст 60 дБ ба түүнээс дээш унтарсан шүүлтүүр ашиглах шаардлагатай. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь шаардлагатай давтамжийн муж дахь хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэйгээр дарахаас гадна төхөөрөмжид гадны нөлөөллөөс үүдэлтэй гадны нөлөөллөөс хамгаалах сайн хамгаалалттай байх ёстой. Өргөдөл өндөр давтамжийн шүүлтүүрдохионы зам дахь бага давтамжийн дуу чимээ, хүссэн дохионы давтамжийн спектрийн доод хязгаараас доогуур давтамжтай дохионы шилжилтийг дарах замаар бүх төхөөрөмжийн дохио-дуу чимээний харьцааг мэдэгдэхүйц сайжруулж чадна. Шүүлтүүрийг 90 МГц-ийн таслах давтамжтай дуурайлган хийсэн бөгөөд энэ нь ажлын зурвас дахь унтралт нь 1 дБ-ээс ихгүй, дарангуйлал нь гадна талд байдаг. зурвасын өргөн 90 дБ-ээс багагүй байна. Шүүлтүүр нь зэрэгцээ холбогдсон цуваа холбосон хэлбэлзлийн хэлхээ юм. Хэлхээ бүр нь зэргэлдээх хэлхээнд багтаамжтай холбогдсон бөгөөд дарах давтамжийн аль нэгэнд тохируулагдсан хавх шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Шүүлтүүр тус бүрийн туузыг давхцуулах нь 0-ээс 90 МГц-ийн хооронд заасан шүүлтүүрийн ховилын зурвасыг бүхэлд нь хэрэгжүүлдэг. Диэлектрик шүүлтүүрийн субстрат дээр үүссэн гадаргуугийн долгионы улмаас металл хайрцаг болон каскадын хоорондох нөлөөллийг харгалзан хэлхээний загварчлал, бүрэн 3D цахилгаан соронзон загварчлал гэсэн хоёр үе шаттайгаар хийгдсэн. CST Microwave Studio богино долгионы CAD багц нь боловсруулсан шүүлтүүрийн эзэлхүүн дэх цахилгаан соронзон орны параметрүүдийн шинжилгээг өгч, түүний техникийн шинж чанарыг нарийн тооцоолдог.

Холбоотой сэдвүүд цахилгаан инженерчлэл, электрон инженерчлэл, мэдээллийн технологи, шинжлэх ухааны бүтээлийн зохиогч - Дерахит Дмитрий Сергеевич, Кисель Наталья Николаевна, Грищенко Сергей Григорьевич

• Микро туузан шүүлтүүрийн бүтэцтэй цахилгаан удирдлагатай фазын шилжүүлэгчийн загварчлал

  2013 / Кисель Наталья Николаевна, Грищенко Сергей Григорьевич, Богаченко Денис Александрович

• Атираатай долгион хөтлүүр шүүлтүүрийг бүтээх сонголтууд

  2018 он / Овечкин В.С., Попов Н.О.

• Богино см долгионы урттай туузан шүүлтүүрийг боловсруулах, судлах

  2018 / Корогод Владимир Владимирович, Боровский Роман Эдуардович, Косов Александр Сергеевич, Скулачев Дмитрий Петрович

• 100 дБ-ээс дээш дуу чимээг эсэргүүцэх чадвартай хэт өргөн зогсолтын шүүлтүүр

  2013 / Балва Я.Ф., Сержантов А.М., Ходенков С.А., Иванин В.В., Шокиров В.А.

• Хөдөлгөөнт холбооны системийн дуплексерийн модулиудын гадаргуугийн акустик долгион дээр суурилсан шат резонатор шүүлтүүрийн дизайны онцлог

• Ansoft HFSS програмын электродинамик шинжилгээнд тулгуурлан хамгаалалтын давхаргын нүхтэй үсний хавчаартай резонатор дээр суурилсан бичил туузан BPF-ийг зохион бүтээх хялбаршуулсан алгоритмыг боловсруулах.

  2012 / Петрова Е.В., Фурманова Н.И., Фарафонов А.Ю.

• CAD богино долгионы төхөөрөмжүүдийн жигд бус шугамууд дээр туузан шүүлтүүрийг нэгтгэх алгоритмууд

  2014 / Бердышев Р.В., Кордюков Р.Ю., Бердышев В.П., Помазуев О.Н., Хрипун С.И.

• Гадаргуугийн акустик долгион дээр суурилсан бичил долгионы резонаторын шатны шүүлтүүр дэх цахилгаан соронзон нөлөөний шинжилгээ

  2018 он / Орлов Виктор Семенович, Русаков Анатолий Николаевич

• Хагас долгионы резонатор дээр суурилсан бичил туузан шүүлтүүрийн загварчлал, туршилтын судалгаа

  2016 / Андрианов Артур Валерьевич, Зикий Анатолий Николаевич, Зламан Павел Николаевич

• Хагас долгионы резонатор дээрх бичил туузан шүүлтүүр

  2017 / Андрианов А.В., Быков С.А., Зикий А.Н., Пустовалов А.И.

Хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалах, цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын асуудлыг шийдэхийн тулд зогсоох зурваст 60 дБ ба түүнээс дээш унтарсан шүүлтүүр ашиглах шаардлагатай. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь хүссэн давтамжийн муж дахь дуу чимээг үр дүнтэй бууруулаад зогсохгүй гадны дуу чимээнээс үүдэлтэй төхөөрөмж рүү нэвтрэн орохоос хамгаалах сайн хамгаалалттай байх ёстой. Дохионы замд өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг ашиглах нь хүссэн дохионы давтамжийн спектрийн доод хязгаараас доогуур давтамжтай нам давтамжийн дуу чимээ болон зөрөх дохиог дарах замаар бүхэл төхөөрөмжийн дохио / дуу чимээний харьцааг ихээхэн сайжруулж чадна. 90 МГц-ийн таслах давтамжтай шүүлтүүрийг загварчлах ажлыг гүйцэтгэсэн бөгөөд үйл ажиллагааны зурвас дахь унтралт нь 1 дБ-ээс бага, зурвасын өргөн нь 90 дБ-ээс багагүй байна. Шүүлтүүр нь зэрэгцээ холбогдсон цуврал резонансын хэлхээ юм. Хэлхээ бүр нь зэргэлдээх хэлхээнд багтаамжтай холбогдсон бөгөөд давтамжуудын аль нэгийг дарах тохируулсан туузан зогсоох шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Шүүлтүүр бүрийн давхцаж буй зурвасууд нь 0-ээс 90 МГц хүртэлх зурвасын татгалзах шүүлтүүрийг бүхэлд нь хэрэгжүүлдэг. Дизайныг хоёр үе шаттайгаар гүйцэтгэсэн: хэлхээний симуляци, металл биетэй 3D цахилгаан соронзон симуляци ба диэлектрик субстратын шүүлтүүр дээр үүссэн гадаргуугийн долгионы улмаас үе шатуудын хоорондох нөлөөлөл. Богино долгионы CAD програм хангамж CST Microwave Studio нь шүүлтүүрийн дизайны эзэлхүүн дэх цахилгаан соронзон орны параметрүүдийн шинжилгээг хийж, түүний техникийн шинж чанарын нарийн тооцооллыг хэрэгжүүлдэг.

Шинжлэх ухааны ажлын текст "CAD CST Microwave Studio өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүр дээр суурилсан загварчлал" сэдвээр

17. Попович В., Ванурин С., Кох С., Кузённый В. Навигацийн аюулгүй байдлын оюуны газарзүйн мэдээллийн систем // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. - 2011. - Боть. 26.

18. Беляков С.Л., Диденко Д.А., Самойлов Д.С. Цахим газрын зургийн ажлын талбайн дүрслэлийг удирдах дасан зохицох журам. Известия СФУ. Техникийн шинжлэх ухаан.

2011. - No 1 (114). - S. 125-130.

19. Беляков С.Л., Розенберг И.Н. Гео мэдээллийн системийн програм хангамжийн оюуны бүрхүүл. - М.: Шинжлэх ухааны ертөнц, 2010.

20. Беляков С.Л., Белякова М.Л., Розенберг И.Н. Орон зайн өгөгдлийн сангийн дүрслэл дэх бүрэн бүтэн байдлын хязгаарлалт // Известия SFedU. Техникийн шинжлэх ухаан.- 2013. - No5. (142). - S. 138-143.

21. Лугер Г.Ф. Хиймэл оюун ухаан: Асуудлыг цогцоор нь шийдвэрлэх бүтэц, стратеги.

Аддисон Уэсли. - 2004 он.

22. Беляков С.Л., Боженюк А.В., Гинис Л.А., Герасименко Е.М. Гео мэдээллийн систем дэх бүдэг урсгалын хяналтын аргууд. - Таганрог. - 2013 он.

23. Варшавский П.Р., Еремеев А.П. Ухаалаг шийдвэрийг дэмжих систем дэх тохиолдол дээр суурилсан үндэслэлийн загварчлал // Хиймэл оюун ухаан ба шийдвэр гаргах. - 2009. - No 1. - S. 45-57.

24. Вагин В.Н., Головина Е.Ю., Загорянская А.А., Фомина М.В. Ухаалаг систем дэх найдвартай, үнэмшилтэй дүгнэлт / Ed. Үтрээ В.Н. болон Поспелова Д.А.

Москва: Физматлит. - 2008 он.

25. Хорошевский В.Ф.Бүтцийн хандлагад суурилсан өгөгдлийн хэв маягийн семантик тайлбар // Хиймэл оюун ухаан ба шийдвэр гаргах. - 2013. - No 2. - S. 3-13.

Беляков Станислав Леонидович - Өмнөд Холбооны их сургууль; и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; 347928, Таганрог, нэг. Некрасовский, 44; утас: +78634371695; Мэдээлэл, аналитик аюулгүй байдлын системийн хэлтэс; Техникийн шинжлэх ухааны доктор; профессор.

Боженюк Александр Витальевич - и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; Техникийн шинжлэх ухааны доктор; профессор.

Розенберг Игорь Наумович - Төмөр замын тээврийн инженерүүдийн судалгаа, зураг төслийн хүрээлэн ХК (NIIAS); и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; 109029, Москва, гудамж. Нижегородская, 27, 1-р байр; утас: 84959677701; орлогч Ерөнхий захирал; d.t.s.

Беляков Станислав Леонидович - Өмнөд Холбооны их сургууль; и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; 44, Некрасовский, Таганрог, 347928, Орос; утас: +78634371695; аюулгүй байдлын мэдээллийн аналитик системийн хэлтэс; доктор. in eng. ск.; профессор.

Боженюк Александр Витальевич - и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; доктор. in eng. ск.; профессор.

Розенберг Игорь Наймович - "Төмөр замын инженерүүдийн судалгаа, хөгжлийн хүрээлэн" олон нийтийн корпораци; и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; 27/1, Нижегородская, Москва, 109029, Орос; утас: +74959677701; дэд захирал; доктор. in eng. sc.

UDC 621.396.67

Д.С. Дерахит, Н.Н. Кисел, С.Г. Грищенко

CAD-Д СУУРИЛСАН CST бичил долгионы студио өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг загварчлах

Төхөөрөмжийг хөндлөнгийн оролцооноос хамгаалах, цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын асуудлыг шийдэхийн тулд зогсоох зурваст 60 дБ ба түүнээс дээш унтарсан шүүлтүүр ашиглах шаардлагатай. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь шаардлагатай давтамжийн муж дахь хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэй дарахаас гадна төхөөрөмжид үүссэн дуу чимээг нэвтлэхээс сайн хамгаалалттай байх ёстой.

гадны хөндлөнгийн оролцоо. Дохионы замд өндөр давтамжийн шүүлтүүрийг ашиглах нь хүссэн дохионы давтамжийн спектрийн доод хязгаараас доогуур давтамжтай бага давтамжийн дуу чимээ, дохионы шилжилтийг дарах замаар бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн дохио ба дуу чимээний харьцааг эрс сайжруулж чадна. . 90 МГц-ийн таслах давтамжтай шүүлтүүрийг загварчилсан бөгөөд энэ нь ажлын зурваст 1 дБ-ээс ихгүй сулралтай, 90 дБ-ээс багагүй зурвасаас гадуур татгалздаг. Шүүлтүүр нь зэрэгцээ холбогдсон цуваа холбосон хэлбэлзлийн хэлхээ юм. Хэлхээ бүр нь зэргэлдээх хэлхээнд багтаамжтай холбогдсон бөгөөд дарах давтамжийн аль нэгэнд тохируулагдсан хавх шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Шүүлтүүр тус бүрийн туузыг давхцуулах нь 0-ээс 90 МГц-ийн хооронд заасан шүүлтүүрийн ховилын зурвасыг бүхэлд нь хэрэгжүүлдэг. Диэлектрик шүүлтүүрийн субстрат дээр үүссэн гадаргуугийн долгионы улмаас металл хайрцаг болон каскадын хоорондох нөлөөллийг харгалзан хэлхээний симуляци ба бүрэн SD-цахилгаан соронзон симуляци гэсэн хоёр үе шаттайгаар дизайныг гүйцэтгэсэн. Богино долгионы CAD багц CSMicrowave Studio нь зохион бүтээсэн шүүлтүүрийн эзэлхүүн дэх цахилгаан соронзон орны параметрүүдийн шинжилгээг өгч, түүний техникийн шинж чанарыг нарийн тооцоолдог.

Өндөр дамжуулалтын шүүлтүүр; таслах давтамж; зурвасын өргөн; CST бичил долгионы студи.

Д.С. Дерахит, Н.Н. Кисел, С.Г. Грищенко

Програм хангамжийн CST бичил долгионы студио ашиглан өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг симуляци хийх

Хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалах, цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын асуудлыг шийдэхийн тулд зогсоох зурваст 60 дБ ба түүнээс дээш унтарсан шүүлтүүр ашиглах шаардлагатай. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь хүссэн давтамжийн муж дахь дуу чимээг үр дүнтэй бууруулаад зогсохгүй гадны дуу чимээнээс үүдэлтэй төхөөрөмж рүү нэвтрэн орохоос хамгаалах сайн хамгаалалттай байх ёстой. Дохионы замд өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг ашиглах нь хүссэн дохионы давтамжийн спектрийн доод хязгаараас доогуур давтамжтай нам давтамжийн дуу чимээ болон зөрөх дохиог дарах замаар бүхэл төхөөрөмжийн дохио / дуу чимээний харьцааг ихээхэн сайжруулж чадна. 90 МГц-ийн таслах давтамжтай шүүлтүүрийг загварчлах ажлыг гүйцэтгэсэн бөгөөд үйл ажиллагааны зурвас дахь сулрал нь 1 дБ-ээс бага, зурвасын өргөн нь 90 дБ-ээс багагүй байна. Шүүлтүүр нь зэрэгцээ холбогдсон цуврал резонансын хэлхээ юм. Хэлхээ бүр нь зэргэлдээх хэлхээнд багтаамжтай холбогдсон бөгөөд давтамжийн аль нэгийг дарах тохируулсан туузан зогсоох шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Шүүлтүүр бүрийн давхцаж буй зурвасууд нь 0-ээс 90 МГц хүртэлх зурвасын татгалзах шүүлтүүрийг бүхэлд нь хэрэгжүүлдэг. Дизайн нь хоёр үе шаттайгаар явагдсан: хэлхээний симуляци ба бүрэн 3D - металл биетэй цахилгаан соронзон симуляци ба диэлектрик субстратын шүүлтүүр дээр үүссэн гадаргуугийн долгионы улмаас үе шат хоорондын нөлөөлөл. Богино долгионы CAD програм хангамж CST Microwave Studio нь шүүлтүүрийн дизайны эзэлхүүн дэх цахилгаан соронзон орны параметрүүдийн шинжилгээг хийж, түүний техникийн шинж чанарын нарийн тооцооллыг хэрэгжүүлдэг.

өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг таслах давтамж; зурвасын өргөн; CST бичил долгионы студи.

Оршил. Мэдээллийн холбооны тоног төхөөрөмж, эрчим хүчний системийн хөгжлийн хурдац нь цахилгаан соронзон орчин муудахад хүргэдэг. Ашиглалтын давтамжийн хязгаараас гадуурх хөндлөнгийн оролцооны түвшин нэмэгдэж байгаа нь одоо байгаа радио электрон төхөөрөмж (REA) эвдрэлд хүргэдэг. Цахим төхөөрөмжийг хөндлөнгийн оролцооноос хамгаалах, цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын асуудлыг шийдэхийн тулд зогсоох зурваст 60 дБ ба түүнээс дээш унтарсан шүүлтүүрийг ашиглах шаардлагатай. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь шаардлагатай давтамжийн муж дахь хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэйгээр дарахаас гадна цахим төхөөрөмжид гадны нөлөөллийн нөлөөллөөс хамгаалах сайн хамгаалалттай байх ёстой.

Аливаа шүүлтүүрийн үндсэн техникийн үзүүлэлтүүд нь ихэвчлэн далайц ба фазын давтамжийн шинж чанар (давтамжийн хариу үйлдэл ба фазын хариу үйлдэл), таслах давтамж (давтамж), нэвтрүүлэх зурвас, дарах зурвас, нэвтрүүлэх зурвас дахь унтралын түвшин, дарах түвшин болон бусад зүйлс орно. Аливаа шүүлтүүр дэх таслах давтамж нь гаралтын дохионы далайц нь хамгийн их утгаасаа 0.707 (логарифмын масштабаар -3 дБ) түвшинд хүрэх давтамж гэж тооцогддог. Энэ тохиолдолд шүүлтүүрийн гаралтын үед ачаалалд өгөх хүч нь түүний хамгийн их утгын тал хувьтай тэнцүү байна. Дотор нь давтамжийн зурвас

гаралтын дохионы хүч нь хамгийн их утгаас хагас болж өөрчлөгддөг бөгөөд үүнийг шүүлтүүрийн зурвасын өргөн (ил тод байдал) гэж нэрлэдэг. Үүний дагуу ачааллын хүч нь хамгийн их утгын хагасаас хамгийн бага (хязгаар - тэг) хүртэл өөрчлөгддөг давтамжийн зурвасыг уламжлалт байдлаар шүүлтүүрийг дарах (блоклох эсвэл ховил) гэж үздэг.

Өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүр (HPF) нь энэ шүүлтүүрийн таслах давтамжаас доогуур давтамжийн муж дахь оролтын дохиог дарах төхөөрөмж гэдгийг мэддэг. Аналог дохионы HPF идэвхтэй, өөрөөр хэлбэл. ажилд эрчим хүчний эх үүсвэр шаарддаг, ийм эх үүсвэр шаарддаггүй идэвхгүй. Идэвхтэй HPF-д микроэлектроник технологи ашиглан хийсэн идэвхтэй элементүүдийг, жишээлбэл, үйлдлийн өсгөгчийг ашиглах шаардлагатай бөгөөд идэвхгүй HPF-ийг зөвхөн идэвхгүй электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хийж болно. REA дохионы замд ямар ч өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг ашиглах нь бага давтамжийн дуу чимээ болон доод хязгаараас доогуур давтамжтай дохионы шилжилтийг дарах замаар бүхэл төхөөрөмжийн дохио-дуу чимээний харьцааг мэдэгдэхүйц сайжруулж чадна гэдгийг энд тэмдэглэх нь чухал юм. ашигтай дохионы давтамжийн спектрийн .

Өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг загварчлах. Уг ажилд 90 МГц-ийн таслах давтамжтай өндөр дамжуулалтын шүүлтүүрийн симуляцийг гүйцэтгэсэн бөгөөд ажлын зурвас дахь унтралт нь 1 дБ-ээс ихгүй, зурвасаас гадуурх дарангуйлал дор хаяж 90 дБ байна. . Шүүлтүүр нь хорьдугаар зэрэглэлийн өндөр дамжуулалтын шүүлтүүр хэлбэрээр хэрэгждэг бөгөөд зэрэгцээ холбогдсон цуваа хэлбэлзлийн хэлхээ юм (Зураг 1).

Хэлхээ тус бүр нь зэргэлдээх хэлхээнд багтаамжтай холбогдсон бөгөөд дарах давтамжийн аль нэгэнд тохируулагдсан хавх шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Шүүлтүүр тус бүрийн туузыг давхцуулах нь 0-ээс 90 МГц-ийн хооронд тохируулсан HPF-ийн татгалзах зурвасыг бүхэлд нь хэрэгжүүлдэг.

Цагаан будаа. 1. Хорьдугаар эрэмбийн HPF-ийн цахилгаан хэлхээ

Диэлектрик шүүлтүүрийн субстрат дээр үүссэн гадаргуугийн долгионы улмаас металл хайрцаг, каскадын хоорондох боломжит нөлөөллийг харгалзан хэлхээний загварчлал ба бүрэн 3D - цахилгаан соронзон симуляци гэсэн хоёр үе шаттайгаар дизайныг гүйцэтгэсэн. Хэлхээний загварчлалын үр дүнд шүүлтүүрийн хэлхээний багтаамж ба индукцийг тооцоолсон бөгөөд давтамжийн хариу урвалыг Зураг дээр үзүүлэв. 2. Бөөгнөрсөн шүүлтүүрийн элементүүдийн параметрүүдийг Хүснэгтэнд үзүүлэв. нэг

Цагаан будаа. 2. SBT дахь HPF-ийн гурван хэмжээст загвар

Хүснэгт 1

Бөөн шүүлтүүрийн элементүүдийн параметрүүд

Тэмдэглэгээ Nominal, nH Тэмдэглэгээ Nominal, pF Тэмдэглэгээ Nominal, pF

L4, L5, L6, L7 82 C13 33 C17 75

L8 100 C5, C9, C11 36 C4 82

L3 110 C7 39 C16 100

L9 133 C15 43 C2 120

L2 220 С3 47 С1 150

L10 276 C8, C10 51 C18 280

L1 680 C6 56 C19 1000

3D загварчлалыг CST Microwave Studio богино долгионы CAD багцад хийсэн бөгөөд хэлхээний загварчлалын эхний шатанд олж авсан, дээрх хүснэгтэд өгсөн бөөн идэвхгүй шүүлтүүрийн элементүүдийн параметрүүдийг эхний өгөгдөл болгон ашигласан. Субстрат болгон 1 мм-ийн зузаантай, диэлектрик тогтмол £=4.6, диэлектрик алдагдлын тангенс 5=0.015 зузаантай FR4 шилэн материалыг ашигласан. CST Microwave Studio дахь шүүлтүүрийн загвар ба S-параметрүүдийн давтамжийн хариу урвалын хамаарлыг Зураг дээр үзүүлэв. 2, 3 тус тус.

S-параметр

12D-и-и-и-и-и-и-и-

0 50 100 150 200 250 300 350 "0

Цагаан будаа. 3. ACHB-HPF параметрүүд

Зураг дээрээс харж болно. 3-т 0-ээс 70 МГц хүртэлх HPF татгалзах бүсэд давтамжийн жигд бус хариу үйлдэл ажиглагдсан. Энэ тохиолдолд дарангуйллын түвшин -70 дБ-ээс -110 дБ хүртэл өргөн хүрээнд хэлбэлздэг. Нэмж дурдахад хамгийн бага дарангуйлах түвшин нь хэлхээний загварчлалын үе шатанд олж авсан ижил төстэй параметрээс 20 дБ бага байна. Энэ баримтыг хэлхээний симуляцид тооцох боломжгүй диэлектрик субстрат дахь гадаргуугийн долгион гарч ирснээс болж HPF каскадын харилцан нөлөөлөлөөр тайлбарлаж болно.

Зураг дээр. 4-7-д 80 МГц давтамжтай дарах зурваст, 400 МГц давтамжтай нэвтрүүлэх зурвас дахь үе шатуудын хооронд скрининг хийлгүйгээр HPF-ийн уртааш хэсэгт Пойнтинг вектор ба цахилгаан талбайн хүчийг тус тус үзүүлэв.

Цагаан будаа. Зураг 4. 80 МГц давтамжтай дарах зурвас дахь HPF-ийн уртааш хэсэг дэх Пойнтинг векторын тархалт.

Цагаан будаа. Зураг 5. 80 МГц давтамжтай дарах зурвас дахь HPF-ийн уртааш хэсэг дэх цахилгаан соронзон орны хүч чадлын хуваарилалт.

Цагаан будаа. Зураг 6. 400 МГц давтамжтай нэвтрүүлэх зурвас дахь HPF-ийн уртааш хэсэг дэх Пойнтинг векторын тархалт.

Цагаан будаа. Зураг 7. 400 МГц давтамжтай нэвтрүүлэх зурвас дахь HPF-ийн уртааш хэсэгт цахилгаан соронзон орны хүч чадлын хуваарилалт.

Дээрх хуваарилалтаас харахад цахилгаан соронзон орны далайц ба Пойнтинг вектор нь HPF-ээр 80 МГц давтамжтай шүүлтүүрийн уртааш уртын талаас бага зайд бараг бүрэн суларч, шүүлтүүрийн гаралтад хүрдэг. бараг алдагдалгүй 400 МГц давтамжтай. Татгалзах зурваст субстратаас перпендикуляр дээшээ хөдлөхөд талбайн далайц ба Пойнтинг вектор мэдэгдэхүйц буурдаг. Дамжуулах зурваст, ямар ч чиглэлд бичил туузан шугам ба диэлектрик субстратаас зайд, талбайн далайц ба Пойнтинг векторын сулрал нь илүү удаан, сул явагддаг, талбар нь диэлектрикийн ойролцоо байрладаг.

Каскадын хоорондох цахилгаан соронзон холболтыг багасгахын тулд бүх шүүлтүүрийн каскадуудыг бие биенээсээ тусгаарлахын тулд хавтан хэлбэртэй ган дэлгэцийг ашигласан. Ийм шүүлтүүрийн загвар ба түүний S-параметрүүдийн давтамжийн хариу урвалын хамаарлыг Зураг дээр үзүүлэв. 8, 9 тус тус.

Цагаан будаа. 8. Шат хоорондын хамгаалалт бүхий өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүр

Зураг дээр. 9, 10-д дарах зурвас дахь каскадын хоорондох скрининг бүхий өндөр дамжуулалтын шүүлтүүрийн уртын хэсэг дэх Пойнтинг векторын тархалтыг харуулав. Дэлгэцгүй шүүлтүүрийн үр дүнтэй адил (6, 7-р зургийг үз) Пойнтинг векторын далайц нь 80 МГц давтамжтай шүүлтүүрийн уртааш уртаас хагасаас бага зайд хамгаалагдсан HPF-ээр бараг бүрэн сулардаг. 400 МГц давтамжтай ийм шүүлтүүрийн гаралтад бараг ямар ч алдагдалгүй хүрнэ. Гэсэн хэдий ч, энэ тохиолдолд Зурагт заасны дагуу. 10 ба 11-д цахилгаан соронзон орны энерги нь микро туузан шугам, үе хоорондын дэлгэц, диэлектрик субстрат дээр төвлөрч, бүх шүүлтүүрт хамаагүй бага эзэлхүүнийг эзэлдэг.

Цагаан будаа. Зураг 10. 80 МГц давтамжтайгаар дарангуйлах зурвас дахь бүх үе шатыг скрининг бүхий HPF-ийн уртын хэсэг дэх Пойнтинг векторын тархалт.

Цагаан будаа. 11. 400 МГц давтамжтай нэвтрүүлэх зурвас дахь бүх үе шатыг скрининг бүхий HPF-ийн уртын хэсэгт Пойнтинг векторын тархалт.

S-параметр

■-> руу.____

Цагаан будаа. 9. Бүх скрининг бүхий HPF-ийн S-параметрүүдийн давтамжийн шинж чанар

каскад

Дүгнэлт. Дэлгэцтэй болон дэлгэцгүй өндөр дамжуулалтын шүүлтүүрүүдийн давтамжийн хариу урвалын хамаарлыг харьцуулж үзэхэд скрининг хавтанг ашиглах нь шүүлтүүрийн ховилын зурвас дахь дохиог дарах чадварыг ихээхэн сайжруулдаг болохыг харуулж байна. Энэ тохиолдолд дохионы унтаралтын хамгийн бага түвшин нь -90 дБ-ээс багагүй байв. Дэлгэц ашиглах нь гадаргуу болон орон зайн долгионд ихээхэн нөлөөлж, шүүлтүүрийн эзлэхүүн доторх түвшинг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Үнэн хэрэгтээ, үе шат хоорондын дэлгэц нь диэлектрик субстраттай хамт гадаргуугийн долгион үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг сам саатуулагч бүтцийг үүсгэдэг. Гадаргуугийн долгионы онцлог шинж чанар нь талбайн далайц ба Пойнтинг векторыг удаашруулж буй бүтцийн уртааш гадаргуугаас хөндлөн чиглэлд экспоненциал задрал бөгөөд үүний дагуу талбайн энерги дамждаг нь дээрх симуляцийн үр дүнгээр бүрэн нотлогддог. .

Тиймээс шүүлтүүрийг зохион бүтээх даалгавар нь хөндлөнгийн хөндлөнгийн эх үүсвэр байгаа эсэх, шүүлтүүрийн орон сууц, каскадын бие биендээ үзүүлэх нөлөөллийг заавал харгалзан түүний хэлхээний диаграммыг боловсруулахыг багтаасан бөгөөд тэдгээрийн үйлдэл нь техникийн шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. шүүлтүүрийн. Өндөр даралтын түвшин бүхий шүүлтүүрийг зохион бүтээхдээ хэлхээний симуляци нь цахилгаан соронзон орон үүсэх үйл явцыг хангалттай тайлбарлаж чадахгүй тул тусгай цахим симуляцийн орчинг ашиглан бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн гурван хэмжээст цахилгаан соронзон шинжилгээг хийх шаардлагатай. CST Microwave Studio богино долгионы CAD багц нь зохион бүтээсэн шүүлтүүрийн эзэлхүүн дэх цахилгаан соронзон орны параметрүүдийн шинжилгээг өгдөг бөгөөд түүний техникийн шинж чанарыг нэлээд нарийн тооцоолдог.

Ашигласан материал

1. Херреро Д., Виллонер Г. Шүүлтүүрийн нийлэгжилт: Пер. болон англи хэл. / Ред. I.S. Гоноровский.

М .: Сов. радио, 1971. - 232 х.

2. Ханзэд Г.Э. Шүүлтүүрийг тооцоолох гарын авлага. Пер. англи хэлнээс. / Ред. А.Э. Знаменский.

М .: Сов. радио, 1974. - 288 х.

3. Антен болон богино долгионы төхөөрөмж. Үе шаттай антенны массивын дизайн / Ed. Д.И. Амилалт. - М.: Радио инженерчлэл, 2012. - 744 х.

4. Веселое Г.И., Егоров Е.Н., Алехин Ю.Н. гэх мэт Веселова Г.И. Микроэлектрон богино долгионы төхөөрөмж. - М .: Илүү өндөр. сургууль, 1988. - 280 х.

5. Сычев А.Н. Олон горимын туузан байгууламжид суурилсан хяналттай богино долгионы төхөөрөмж.

Томск: Томскийн Улсын Их Сургууль, 2001. - 318 х.

6. Бова Н.Т., Стукало П.А., Храмов В.А. Богино долгионы зуухны хяналтын төхөөрөмж. - Киев: Техник, 1973. - 163 х.

7. Богино долгионы туузан төхөөрөмжийн тооцоо, дизайны талаархи гарын авлага / Ed. БА. Волман. - М.: Радио, харилцаа холбоо, 1982. - 328 х.

8. Statz H., Newman P., Smith I., Pucel R., Haus H. GaAs FET device anl circuit simulation in SPICE // IEEE Trans. Электрон төхөөрөмжүүд. - 1987. - Боть. ED-34, №2. - P. 160-169.

9. Разевиг В.Д., Потапов Ю.В., Курушин А.А. Бичил долгионы оффисын тусламжтайгаар богино долгионы төхөөрөмжийг зохион бүтээх - М.: SOLON-Press, 2003. - 496 х.

10. Туузан төхөөрөмжийн дизайн, тооцоо / Ed. I.S. Ковалев. - М .: Сов. радио, 1974. - 295 х.

11. Бова Н.Т. гэх мэт бичил долгионы төхөөрөмж бичил долгионы . - Киев: Техник, 1984. - 182 х.

12. Воронин М.Я. Тогтмол бус богино долгионы дамжуулах шугам: онол ба хэрэглээ. - Новосибирск: Новосибирскийн улсын техникийн их сургууль, 1994. - 291 х.

13. Знаменский А.Е., Попов Е.С. Тохируулах боломжтой цахилгаан шүүлтүүрүүд. - М .: Харилцаа холбоо, 1979. - 128 х.

14. Saavedra C., Zheng Y. HFET транзисторыг ашиглан цагираг-эрлийз богино долгионы хүчдэлийн хувьсах бууруулагч // Бичил долгионы онол ба техник дээр IEEE гүйлгээ. - 2005. - Боть. 53, No 7. - P. 2430-2433.

15. Постников В.Ф. Туузан шугамын онолын элементүүд. - Новосибирск, 1994. - 89 х.

16. Mattei D.L., Young L., Jones E.M.T. Богино долгионы шүүлтүүр, тохирох хэлхээ, холбооны хэлхээ.

М .: Харилцаа холбоо, 1971. - T. 1. - 495 х.

17. Разинкин В.П., Белотелов В.В. Богино долгионы шүүлтүүрийг бий болгох шинэ зарчим // Олон улсын 4-р бага хурлын APEP-98, Новосибирск, 1998. - P. 133 136.

18. Алдагдлыг харгалзан шүүлтүүрийн тооцоо. Герман хэлнээс орчуулсан гарын авлага / Ed. Силвинский К.А. - М .: Харилцаа холбоо, 1972. - 200 х.

19. Осипенков В.М., Бачинина Е.Л., Фельдштейн А.Л. Алдагдалтай богино долгионы шүүлтүүрийг тооцоолох асуудал // Радио инженерчлэл. - 1973. - T. 28, No 4. - S. 25-30.

20. Lucyszyn S., Robertson D. Дасан зохицох богино долгионы дохио боловсруулах програмуудад зориулсан аналог ойлтын топологийн барилгын блок // IEEE Trans. Бичил долгионы онолын технологи. - 1995. - Боть. 43, No 3. - P. 601-611.

21. Матвеев С.Ю., Разинкин В.П. Нарийн зурвасын богино долгионы шүүлтүүр // Патент 2185693 RF: 7 H 01 R 1/20, 7/00. 2002. Бух. №20.

22. Разинкин В.П., Белотелов В.В. Өндөр сонгомол богино долгионы шүүлтүүрүүд// IEEE-Russia конференц Бичил долгионы электроникууд (MEMIAT997). - Новосибирск: NSTU, 1997.

23. Матвеев С.Ю., Разинкин В.П. Бичил долгионы шүүлтүүр // Известия вузов. Радиоэлектроник. - 2001. - Т. 44. - No 7-8. - S. 38-41.

24. Грищенко С.Г., Дерачитс Д.С., Кисел Н.Н. BG багц дахь микро судалтай өндөр нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн 3D загварчлал^//Орчин үеийн электроник. - 2015. - No 4. - S. 72-76.

25. Курушин А.А. CST Studio Suite дахь богино долгионы дизайны сургууль. - М .: Нэг ном, 2014. - 433 х.

Дерахит Дмитрий Сергеевич - Өмнөд Холбооны Их Сургууль; и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; 347928, Таганрог, нэг. Некрасовский, 44; утас: 88634371634; Антен ба радио дамжуулагч төхөөрөмжийн хэлтэс; төгсөх оюутан.

Кисель Наталья Николаевна - Антен ба радио дамжуулах төхөөрөмжүүдийн хэлтэс; профессор; PhD; доцент.

Грищенко Сергей Григорьевич - Радио инженерийн систем ба удирдлагын хүрээлэнгийн захирал; PhD; доцент.

Дерахит Дмитрий Сергеевич - Өмнөд Холбооны Их Сургууль; и-мэйл: [имэйлээр хамгаалагдсан]; 44, Некрасовский, Таганрог, 347928, Орос; утас: +78634371634; антен, радио дамжуулагчийн тэнхим, аспирант.

Кисель Наталья Николаевна - антен, радио дамжуулагчийн хэлтэс; профессор; илэн далангүй. in eng. ск.; дэд профессор.

Грищенко Сергей Григорьевич - Радио инженерийн систем ба удирдлагын хүрээлэнгийн захирал; илэн далангүй. in eng. ск.; дэд профессор.

Дэлгэрэнгүйг 2019.11.18-нд нийтэлсэн

Эрхэм уншигчид! 2019 оны 11 сарын 18-наас 2019 оны 12 сарын 17-ны хооронд манай их сургуульд Lan ELS: Military Affairs шинэ өвөрмөц цуглуулгад үнэ төлбөргүй шалгалт өгөх эрх олгосон.
Энэхүү цуглуулгын гол онцлог нь цэргийн сэдвээр тусгайлан сонгосон хэд хэдэн хэвлэн нийтлэгчдийн боловсролын материал юм. Тус цуглуулгад Лан, Инфра-инженер, Шинэ мэдлэг, ОХУ-ын Хууль зүйн их сургууль, Москвагийн Улсын Техникийн Их Сургууль зэрэг хэвлэлийн газруудын номууд багтсан болно. Н.Е.Бауман болон бусад хүмүүс.

Цахим номын сангийн системийн IPRbooks-д нэвтрэх боломжийг шалгах

Дэлгэрэнгүйг 2019.11.11-нд нийтэлсэн

Эрхэм уншигчид! 2019.08.11-ээс 2019.12.31-ний хооронд манай их сургуульд Оросын хамгийн том бүрэн текстийн мэдээллийн сан болох Цахим номын сангийн IPR BOOKS системд үнэ төлбөргүй нэвтрэх эрх олгосон. ELS IPR BOOKS нь 130,000 гаруй хэвлэлийг багтаасан бөгөөд үүний 50,000 гаруй нь боловсрол, шинжлэх ухааны өвөрмөц хэвлэл юм. Платформ дээр та интернетийн олон нийтийн домэйнд олдохгүй хамгийн сүүлийн үеийн номнуудыг үзэх боломжтой.

Их сургуулийн сүлжээнд байгаа бүх компьютерээс нэвтрэх боломжтой.

"Ерөнхийлөгчийн номын сан дахь газрын зураг, диаграммууд"

Дэлгэрэнгүйг 2019.11.06-нд нийтэлсэн

Эрхэм уншигчид! 11-р сарын 13-ны 10:00 цагт ЛЭТИ номын сан нь Борис Ельциний нэрэмжит Ерөнхийлөгчийн номын сантай хамтран ажиллах гэрээний хүрээнд тус сургуулийн ажилтан, оюутнуудыг "Ерөнхийлөгчийн номын сангийн санд байгаа газрын зураг, диаграммууд" вебинар хуралд оролцохыг урьж байна. . Уг арга хэмжээг ЛЭТИ номын сангийн Нийгэм-эдийн засгийн уран зохиолын тэнхимийн уншлагын танхимд (5-р байр, 5512 тоот) дамжуулна.

Цахилгаан соронзон симуляцийн чиглэлээр ажилладаг олон инженерүүд асуудлыг өөр орчинд загварчлах үр дүнг цаашид боловсруулах, ашиглах, эсвэл эсрэгээр параметрүүдийг нэг орчноос нөгөөд шилжүүлэх асуудалтай тулгардаг. Үр дүнг өөр программд ойлгомжтой маягт руу экспортлох, ашиглах, гараар өгөгдөл оруулах зэрэг нь ямар ч асуудалгүй юм шиг санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч өгөгдсөн үйлдлийн дарааллыг N удаа гүйцэтгэхийг шаарддаг даалгаврууд ихэвчлэн гарч ирдэг бөгөөд эдгээр үйлдлийн гүйцэтгэл тэг болох хандлагатай байдаг. Хэрэв та гарчигт заасан сэдвийг сонирхож байгаа бол би муурны доор асууж байна.

Мэдээлэл боловсруулах орчин үеийн чиг хандлага нь радио инженерүүдийг зорилгодоо хүрэхийн тулд хүчирхэг Mathworks Matlab хэрэгслийг өргөнөөр ашиглахад хүргэсэн. Энэхүү багц нь дижитал дохио боловсруулах, FPGA болон холбооны системийг ерөнхийд нь загварчлах, радарын загвар зохион бүтээх болон бусад олон асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг танд олгоно. Энэ бүхэн нь Матлабыг бараг бүх радио инженерийн зайлшгүй туслах болгодог.

Өндөр нарийвчлалтай электродинамик загварчлалын мэргэжилтнүүд ихэвчлэн бусад тусгай програм хангамжийн багцуудтай ажилладаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь CST Microwave Studio юм. Eurointech компанийн вэбсайт дээр энэ бүтээгдэхүүний талаар олон нийтлэл байдаг. Тиймээс түүний тэргүүлэх талуудтай маргах шаардлагагүй.

Стратеги

Ерөнхий тохиолдолд Matlab дээр гүйцэтгэсэн зарим функцээр тодорхойлсон давтамжийн мужид Microwave Studio дээрх төслийг дуурайж, дараа нь S ij-ийн олзыг загварчлах үр дүнг бусад тооцоонд ашиглах шаардлагатай байв.

Тайлбарласан үйлдлийн дарааллыг 1-ээс хэдэн мянган удаа хийх шаардлагатай байсан тул гар аргаар өгөгдөл оруулах, гаргах арга нь шууд унав.

Microwave Studio симуляцийн параметрүүдийг Matlab функцээс шууд удирдахыг оролдохоор шийдсэн. Боломжтой CST болон Matlab-ийн тусламж, түүнчлэн интернетийн нөөцийн дүн шинжилгээ нь хоёр програм хоёулаа ActiveX хүрээний хэрэглээг дэмждэг болохыг харуулсан.
ActiveX нь өөр өөр програмчлалын хэл дээр бичигдсэн програмуудаас ашиглах боломжтой програм хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох хүрээ юм. Програм хангамжийг эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг буюу хэд хэдэн функцийг ашиглахын тулд угсарч болно.

Энэ технологийг анх 1996 онд Майкрософт компани Component Object Model (COM) болон Object Linking and Embedding (OLE) технологиудын хөгжүүлэлт болгон нэвтрүүлсэн бөгөөд одоо Microsoft Windows-ийн гэр бүлийн үйлдлийн системд өргөн хэрэглэгдэж байна. үйлдлийн системтэй холбоогүй.

CST Studio-ийн тайлбараас харахад түүний аль ч бүрэлдэхүүн хэсэг нь удирддаг OLE серверийн үүрэг гүйцэтгэдэг. OLE бол Майкрософт компанийн боловсруулсан бусад баримт бичиг, объект руу объектуудыг холбох, оруулах технологи юм. Ингээд Microsoft Windows, Matlab, CST Microwave Studio + OLE технологийн шийдэл энд байна.

Одоо бид энэ бүхнийг Matlab дээр хэрхэн хэрэгжүүлэхээ тодорхойлох хэрэгтэй.

Matlab-аас CST-ийг удирдах үндсэн функцууд

ActiveX интерфэйстэй ажиллахад хэд хэдэн үндсэн функцүүд шаардлагатай:

Actxserver - дотоод эсвэл алсын сервер үүсгэх;

Invoke - ActiveX объект дээрх аргыг дуудах.

Өөрөөр хэлбэл, багийн мөн чанар actxserverУдирдлагын үүрэг гүйцэтгэдэг програмыг эхлүүлэх (нээх) хүртэл бууруулж, дуудах– хяналттай хөтөлбөрийн тодорхой хэсгүүдэд хандах.

Жишээ:

Cst = actxserver("CSTStudio.Application") - тушаал нь "cst" хувьсагч болох OLE удирддаг объекттой холбогдоно " CSTStudio.Програм". Энэ тохиолдолд гарчиг CSTStudio.Програм” гэдэг нь ActiveX орчин дахь өвөрмөц нэр бөгөөд бидэнд ямар програмыг ашиглахыг хүсч байгаагаа ойлгох боломжийг олгодог.

Mws = invoke(cst , "NewMWS") - програмын үндсэн цэсүүдийн хооронд шилжих боломжийг олгодог бөгөөд энэ тохиолдолд хувьсагч руу тушаал илгээдэг. cst” шинэ хоосон төслийн файл үүсгэхийн тулд CST Studio програмтай холбоотой;

Дуудах(mws, "OpenFile", "<Путь к файлу>") - хаяг дээр байрлах тодорхой файлыг нээх командыг илгээдэг <Путь к файлу> "mws" хувьсагчтай холбоотой шинээр үүсгэсэн хоосон таб дээр;

Solver = invoke(mws, 'Solver') - энэ команд нь хувьсагчид оноодог. шийдэгчхувьсагчтай холбоотой төслийн таб дахь шийдэгч таб руу нэвтрэх " mws»Богино долгионы студи;

Дуудах(шийдвэрлэгч, "эхлэх") – нээлттэй төсөлд зориулсан CST Studio-д хамаарах энэхүү тушаал нь шийдэгч таб руу орж, загварын тооцооллыг эхлүүлнэ.

Хэрэв та табыг харвал Ажлын талбар Matlab дээр хувьсагчийн утгыг (утга) харна уу: cst, mws, шийдэгч, та дараахь зүйлийг харж болно.

• Хувьсагч cstгэсэн утгатай <1x1 COM.cststudio_application> . Энэ нь cst хувьсагч нь Microwave Studio-н үндсэн цонхтой холбогдож, дотор нь файл үүсгэх, хаах гэх мэт зүйлсийг хийх боломжтой гэсэн үг юм. Хэрэв файлыг функц ашиглан үүсгэсэн бол дуудах(cst, "NewMWS"), дараа нь хаалтыг тушаалаар гүйцэтгэдэг

  Дуудах(cst, "гарсан")

• Хувьсагч mwsгэсэн утгатай <1x1 Interface.cststudio_application.NewMWS> . Энэ нь mws хувьсагч нь үндсэн CST цонхны тодорхой төслийн табтай холбоотой гэсэн үг юм. Төслийн таб дээр та дууссан төслүүдийг нээж, хадгалах, хаах, мөн төсөл дээр ажиллах таб руу шилжих боломжтой.

  Тушаалын жишээ:

  Invoke(mws, "quit") - одоогийн төслийг хаах;

  Invoke(mws,'SelectTreeItem','1D Үр дүн\S-Parameters\S1,1') - ажлын талбарын хавтас модны файлыг сонгосноор "мод"-оос дурын файл руу хандах боломжтой. Энэ функц нь файлд хүрэх замыг зааж өгөхдөө том жижиг жижиг том үсгийг мэдэрдэг.

  Brick = invoke(mws, "brick") - шоо үүсгэх таб руу үсрэх;

  Нэгж = дуудах(mws, "нэгж") – төслийн хэмжээсийг өөрчлөх цонх руу очно.

• Хувьсагч шийдэгчболон хувьсагч тоосгоболон нэгж, өмнөх догол мөрөнд үүсгэсэн, утгатай байна <1x1 Interface.cststudio_application.NewMWS.solver> , <1x1 Interface.cststudio_application.NewMWS.brick> болон <1x1 Interface.cststudio_application.NewMWS.units> Энэ нь эдгээр бүх хувьсагч нь объектын тодорхой шинж чанарыг тохируулах замаар терминалын цонхтой холбоотой гэсэн үг юм. Жишээлбэл, хувьсагч руу хандах үед тоосготушаалын багц:

  Дуудах(тоосго, "Дахин тохируулах"); дуудах(тоосго,"нэр","matlab"); дуудах(тоосго,"давхарга","PEC"); invoke(brick,"xrange","-10","10"); invoke(brick,"yrange","-10","10"); invoke(brick,"zrange","-10","10"); дуудах(тоосго, "үүсгэх");
  Бид материалаас одоогийн төслийн нэгжийн 20x20x20 хэмжээтэй шоо үүсгэх болно. СЕХ"Нэртэй" matlab».

Удирдлагатай объектуудын шатлал

Дээр дурдсан зүйлс дээр үндэслэн бид Matlab-аас CST Studio руу нэвтрэхийн тулд дагаж мөрдөх ёстой удирддаг элементүүдийн шатлалыг ялгаж чадна.

Зураг 1 - CST Studio-н удирддаг элементүүдийн шатлал

Зураг 1-ээс харахад төслийн аливаа параметрийг өөрчлөхийн тулд: нэгдүгээрт, CST Studio-ийн үндсэн цонхыг эхлүүлэх, хоёрдугаарт, төслийн тодорхой таб руу нэвтрэх, гуравдугаарт, цонх руу нэвтрэх шаардлагатай. тодорхой интерфэйсийн объектын шинж чанарыг өөрчлөхөд зориулагдсан (компьютер, геометр, нэгжийн хэмжилт гэх мэт).

Хяналтын командын хайлтын алгоритм

Хэрэв үндсэн цонх болон төслийн табыг эхлүүлэхэд бүх зүйл энгийн байвал параметрүүдийг оруулах, өөрчлөх цонхны багц маш том бөгөөд тэдгээрт хандах бүх аргыг нэг нийтлэлд өгөх боломжгүй юм шиг санагддаг. Тэдгээрийг CST Studio Suite-д нийлүүлсэн лавлагааны материалд бүрэн ашиглах боломжтой. Гэхдээ CST Studio-ийн дурын газарт хандах замаар бүх командын форматыг олох дараах алгоритм нь илүү хялбар юм шиг санагдаж байна.

20x20x20 хэмжээтэй шоо үүсгэх өмнөх жишээг авч үзье. Ижил шоо үүсгэцгээе, гэхдээ CST Studio дээрх график интерфэйсийг ашиглан таб дээрээс олоорой Загварчлалтовч Түүхийн жагсаалт.

Зураг 2 - Түүхийн жагсаалтын дуудлагын цонх

Зүйлийг нээцгээе Тоосго тодорхойлохмөн Matlab дахь түүний агуулга, код руу хандсан нь энэ үйлдлийн дарааллыг давтах боломжийг бидэнд олгодог.

Зураг 3 - Тоосгоны цонх болон Matlab кодыг тодорхойлно

Зураг 3-аас харахад Matlab дээрх код нь тухайн зүйлийн бараг хуулбар юм Түүхийн жагсаалт. Тиймээс та CST интерфэйсийн объектын хооронд холбоос үүсгэснээр төслийн табыг сонгосны дараа (Matlab кодын хоёр дахь мөрийн дараа) аль эцсийн объект руу хандах ёстойг ойлгох боломжтой. Тоосго, дараалсан тушаалуудыг энэ объект руу шууд илгээнэ Түүхийн жагсаалт.

Гэсэн хэдий ч бүх тушаалууд биш Түүхийн жагсаалтийм синтакстай байна. Жишээлбэл, тооцооллын давтамжийн мужийг дараахь мөрийг ашиглан тохируулна.

Зураг 4 - Түүхийн жагсаалт дахь давтамжийн мужийг тохируулах

Энд дахин тодорхой байдлаар тушаал илгээх ёстой объектын нэр байна - Шийдвэрлэгч. Дараа нь Matlab-аас давтамжийн мужийг өөрчлөх команд дараах байдлаар харагдах болно.

Шийдвэрлэгч = дуудах(mws,"Шийдвэрлэгч"); дуудах(шийдэгч,"FrequencyRange","150","225");
Матлабаас CST Studio-г удирдах командын формат, объектын нэрс хайх алгоритмыг томъёолъё.

1. Та CST Studio GUI-ээс Matlab дээр автоматжуулахыг хүссэн бүх үйлдлээ хийх хэрэгтэй;
2. Нээх Загварчлал\Түүхийн жагсаалтшаардлагатай үйлдлийн текст (" тоосго тодорхойлох», « давтамжийн хүрээг тодорхойлох"гэх мэт);
3. Дараах командуудыг ашиглан Matlab-аас CST Studio-той холбогдож, шаардлагатай файлыг нээнэ үү.

   Cst = actxserver("CSTStudio.Application") mws = invoke(cst , "NewMWS") invoke(mws, "OpenFile", "<Путь к файлу>")

4. Параметрүүдийг өөрчлөх шаардлагатай CST Studio объекттой холболтыг Түүхийн жагсаалтын гарчигаар дараах тушаалыг ашиглан эхлүүлнэ үү.

   <переменная>= дуудах(mws, "<Имя объекта>")

5. Объектийн Түүхийн жагсаалтад тодорхойлсон тушаалуудыг мөр мөрөөр оруулна уу:

   Дуудах(<переменная>, "<команда>", "<значение1>", "<значение2>")

Туршилт, алдааны үйлдлийн энэхүү алгоритм нь Matlab кодыг ашиглан CST Studio-г удирдах асуудлыг шийдвэрлэхэд хүргэдэг.

Шинжилгээний үр дүнгийн гаралт

Дээр бичсэн зүйлсийн дараа та уншигчийг бие даан ойлгохын тулд аль хэдийн илгээж болно, гэхдээ нийтлэлийн эхэнд Matlab-аас CST-д давтамжийн хүрээний параметрүүдийг оруулах, симуляцийн үр дүнг импортлох үүрэг даалгавар өгсөн болно. S-дамжуулалтын параметрүүдийг Matlab руу буцааж. Үүнээс гадна үр дүнг экспортлох үйл ажиллагаа Түүхийн жагсаалтхарагдахгүй байна.

График интерфэйсийг ашиглан үүнийг дараах байдлаар гүйцэтгэнэ.

1. Тооцооллын дараа хавтаснуудын "мод" дахь файлыг сонгоод харуулах;
2. 2 Үүнийг табаар дамжуулан ASCII файл руу экспортлоорой Мэдээллийн дараах боловсруулалт\Импорт/Экспорт\Плотын өгөгдөл(ASCII).

Одоо Matlab командын тусламжтайгаар та мөн адил хийх хэрэгтэй.

Энэ тушаалыг дээр дурдсан.

Дуудах(mws,"SelectTreeItem","1D Үр дүн/S-Parameters/S1,1")
ажлын талбарын "мод" хэсэгт шаардлагатай файлыг сонгох боломжийг танд олгоно. Үр дүнг ASCII дээр харуулахын тулд бид суурилуулсан CST функцийг ашигладаг " ASCIIExport».
CST тусламжаас энэ функцийг гүйцэтгэхийн тулд дараах тушаалуудыг CST руу илгээнэ үү.
export = invoke(mws,"ASCIIExport") - экспортын хувьсагчтай экспортын функцийг эхлүүлэх;

Invoke(export,"reset") - бүх дотоод параметрүүдийг анхдагч утга руу нь буцаах;

Invoke(export,"FileName","C:/Result.txt") - хадгалах зам болон файлын нэрийг тохируулах;

Дуудах(экспортлох,"Горим","Тогтмол тоо") - цэг хадгалах аргын сонголт. FixedNumber - хатуу заасан тооны цэгүүдийг харуулна, FixedWidth - заасан алхам дээр цэгүүдийг харуулна;

Invoke(export,"step","1001") – гаралтын цэгийн тоо/алхмын өргөн;

Дуудах(экспортлох,"гүйцэтгэх") – гаралтын команд.

Энэхүү командын багц нь S 11 тусгалын коэффициентийн утгыг 1001 оноогоор дискэн дээрх файлд гаргах боломжийг олгоно. CНэртэйгээр Үр дүн.txt
Ингээд эхний даалгавар бүрэн шийдэгдлээ.

Ашигласан номууд

Потемкин, Валерий Георгиевич MATLAB-ийн танилцуулга / V.G. Потемкин. - Москва: Dialogue-MEPhI, 2000. - 247 х.: таб. - ISBN 5-86404-140-8
CST Studio Suite-тай хавсаргасан лавлах материал