شبیه سازی پورت دایره ای در ماژول رادیویی RF کامسول
شبیه سازی پورت دایره ای در ماژول رادیویی RF کامسول محور مرجع پورت دایره ای برای توصیف حالت ها
برای شبیه سازی انتشار موج در یک موجبر دایره ای، باید برانگیختگی و خاتمه را از طریق شرایط مرزی که میدان حالت را توصیف می کند، تنظیم کنیم. با این حال، پورت های دایره ای انحطاط را نشان می دهند، که باعث عدم قطعیت در جهت گیری میدان حالت می شود. بیایید بحث خود را در مورد اینکه چگونه می‌توانیم از ویژگی فرعی محور مرجع پورت دایره‌ای برای سرکوب انحطاط زاویه‌ای در یک درگاه موجبر دایره‌ای استفاده کنیم، شروع می‌کنیم. ابتدا یک مطالعه تحلیل حالت برای یافتن حالت‌های تشدید بر روی یک دایره ساده به صورت دوبعدی انجام می‌دهیم که مرز پورت ما را نشان می‌دهد. . در میان حالت‌هایی که به‌طور پیش‌فرض برگردانده شده‌اند، برخی چرخش‌های ساده دقیقاً همان شکل حالت TE11 در مورد مبدا هستند. بنابراین، چگونه می توانیم تشخیص دهیم که کدام راه حل صحیح است؟ همه آنها به همان اندازه راه حل های دقیقی برای معادلات توصیف کننده اجزای میدان عرضی یک موجبر دایره ای هستند.
آموزش کامسول شبیه سازی پورت دایره ای در ماژول رادیویی RF کامسول
حالت‌های به ظاهر یکسان به این دلیل به وجود می‌آیند که پورت‌های دایره‌ای منحط هستند. این بدان معنی است که تعداد بی نهایت چرخش یک میدان حالت داده شده می تواند در همان مرز وجود داشته باشد، که می تواند برای توصیف جهت گیری فیلدهای حالت پورت نسبت به یکدیگر مشکل ساز باشد. بنابراین ما یک محور مرجع پورت دایره ای را تعریف می کنیم که به عنوان یک ویژگی فرعی برای گره پورت در دسترس است. این ویژگی به ما اجازه می دهد تا دو راس را در محیط پورت انتخاب کنیم که جهت فیلدها را در مرز پورت مشخص می کند. سپس فیلد حالت با توجه به این محور مرجع تعریف می شود و هرگونه عدم قطعیت در جهت گیری آن برطرف می شود. اکنون می‌توانیم مطالعه خود را در مورد پورت‌های دایره‌ای به 3 بعدی گسترش دهیم. مدل‌سازی یک موجبر دایره‌ای قطبی شده
بیایید مدل پورت های دایره ای قطبی شده را که در گالری برنامه RF موجود است، در نظر بگیریم. این آموزش نشان می دهد که چگونه یک پورت را با حالت های پورت منحط تحریک و خاتمه دهید. سازه مورد مطالعه یک موجبر مستقیم و دایره ای است که توسط دیوارهایی کاملا رسانا احاطه شده است.
مانند هر مدل COMSOL Multiphysics، ما با ساختن هندسه، تخصیص مواد و سپس تنظیم فیزیک شروع می کنیم. ساختار ما در اینجا یک استوانه ساده پر از هوا است. ما مرزهای فلزی را در قسمت بیرونی با استفاده از شرایط مرزی Perfect Electric Condictor مدل می کنیم. از آنجایی که این شرط یک هادی بدون تلفات را فرض می کند، نیازی به اختصاص ماده به این مرزها نیست. در مرحله بعد، ما یک شرط مرزی پورت را اضافه می کنیم و مرز دایره ای را در یک انتهای موجبر انتخاب می کنیم. هر فیلد تصادفی را می توان به طور کامل توسط دو پورت متعامد متقابل با همان شکل فیلد حالت خاتمه داد. ما می‌توانیم این را با گسترش مدل موجبر دایره‌ای قطبی‌شده برای مطالعه گذردهی زمانی که محورهای مرجع پورت‌های شنونده نسبت به درگاه تحریک می‌چرخند، تأیید کنیم. در این مدل در مجموع چهار پورت راه اندازی کردیم که تنها یکی از آنها پورت تحریک (پورت 1) است. پورت های متعامد 1 و 2 با هم تمام انرژی منعکس شده را دریافت می کنند، در حالی که پورت های متعامد 3 و 4 تمام انرژی ارسالی را دریافت می کنند.
آموزش comsol ماژول رادیویی RF
ما یک Sweep پارامتریک را اجرا می کنیم که در آن محورهای مرجع پورت های 3 و 4 با یک زاویه تتا حول مبدا چرخانده می شوند. این زاویه چرخش بر روی محور x در نمودار زیر ترسیم شده است. پارامترهای S به عنوان عبارات داخلی در دسترس هستند و آماده ارزیابی در پس پردازش هستند. نسبت توان ارسال شده به پورت های 3 و 4 را می توان به ترتیب به عنوان قدر مربع S31 و S41 ارزیابی کرد. ما از این رابطه برای ارزیابی انتقال در هر زاویه ای که در نمودار زیر در نظر گرفته شده است استفاده کردیم. فرآیند جمع آوری داده ها را با استفاده از روش ها خودکار کنید. همچنین در مورد شبیه سازی مغناطیسی هیدرودینامیک با کامسول مطالعه کنید.
برای تولید شکل بالا، از ابزار قدرتمندی به نام روش‌ها برای تسریع روند کار مدل‌سازی استفاده کردیم. یک متد شامل یک سری دستورات است. هنگام فراخوانی، این وظایف به صورت خودکار در نرم افزار اجرا می شوند. در اینجا، ما از روشی برای خودکارسازی و تسریع فرآیند تولید توزیع‌های میدانی برای 24 حالت اول یک پورت دایره‌ای استفاده می‌کنیم. این روش اقدامات زیر را به صورت متوالی انجام می دهد:
فرکانس قطع را برای یک حالت معین محاسبه کنید
اعداد حالت را در تنظیمات گره پورت وارد کنید
مدل را با یک مقدار فرکانس درست بالای برش اجرا کنید و محلول را در مرز پورت ذخیره کنید
این روش برای هر حالت با استفاده از ثابت χmn/χ’mn مربوطه خود (مقادیر آن در گره Parameters وارد می شود) از طریق این فرآیند حلقه می زند.
