Boradband 8ウェイ同軸導波管電力合成器

この例では、8 ウェイ パワー コンバイナのシミュレーションの検証済みの結果を示します。構造のモデルと寸法は [1] に従って設定されています。シミュレーション結果は、同じ参考文献に示されている測定値とよく一致しています。次の図は、構造の下部にあるメインの入力ポートと 1 つの出力ポートを示しています。

図 1: SolidWorks での構造の 3D ビュー (入力ポートと 1 つの出力ポートが示されています)

シミュレーション

散乱パラメーター ソルバーは、目的の変数と周波数応答を提供するため、このような構造に最適なアナライザーです。リターン ロス、挿入損失、出力ポート間のアイソレーション、入力信号と出力信号間の相対位相シフトなどです。適用されるメッシュは次のとおりです。インピーダンス整合部付近は良好です。遷移面は、ソルバーにとって重要な領域です。遷移面は、インピーダンスと幾何学的分布の変化の原因です。したがって、より細かいメッシュを適用する必要があります。

負荷/制約

ポートはすべて円形誘電体の面に適用されます。より正確な結果を得るために、伝搬が TEM モードであることをソルバーに示すことができます。上記の構造は真空キャビティと見なされます。その外面は完全な電気導体面として扱われます。

HFWorks では、構造のメッシュを 3D カラー チャートで表示できます。ユーザーはメッシュを完全に制御でき、重要であると想定している領域を細かく調整できます。例えば、ステップインピーダンス同軸線路整合部

図 2:インピーダンス整合セクションに沿った構造の色付きメッシュ

結果

HFWorks シミュレーターの精度を検証するには、シミュレーションの結果を測定値と比較する必要があります。次の図は、0.5 から 2 GHz までの構造の挿入損失とリターン損失を示しています。

図 3:中央出力ポートでシミュレートされた反射係数と測定された反射係数の比較

-a-

-b- [1]

図 4:出力ポート間のアイソレーション (S32-Blue-、S42-Red-、S52-Green-、S62-Pink-) (a: シミュレート; b: 測定)

図 6: 1 GHz での 3D 電界分布

参考文献

[1] Design of a Broadband Eight-Way Coaxial Waveguide Power Combiner, Mohammad Amjadi and Eslam Jafari, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 60, NO. 1, JANUARY 2012