Министерство образования и науки российской федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Компьютерное моделирование микроволновых устройств

Учебное пособие к практическим занятиям

для студентов V курса факультета радиотехники и электроники,

обучающихся по специальности 210405 – радиосвязь, радиовещание и

телевидение

Новосибирск 2011

УДК 621.397.13 (076.5)

к.т.н. доцент Н. Э. Унру

Рецензенты:

Работа подготовлена на кафедре радиоприемных и

радиопередающих устройств

© Новосибирский государственный технический университет, 2011

Содержание

Предисловие 4

1. Компьютерное моделирование микроволновых устройств

в “Microwave Office 2008” 5

1.1. Введение в “Microwave Office 2008” 5

1.2. Примеры моделирования устройств 24

1.2.1. Схемотехническое моделирование электронной

схемы на сосредоточенных элементах 24

1.2.2. Схемотехническое моделирование электронной

схемы на распределенных элементах 29

1.2.3. Электромагнитное моделирование

распределенного фильтра 35

1.2.4. Задания 56

1.3. Настройка и оптимизация электронной схемы 60

1.3.1. Настройка электронной схемы 60

1.3.2. Оптимизация электронной схемы 63

1.3.3. Задания 69

1.4. Подключение внешних файлов данных 69

1.5. Задания 71

2. Компьютерное моделирование радиочастотных фильтров

в САПР “CST Microwave Studio” 72

2.1. Введение 72

2.2. Моделирование микрополоскового режекторного

фильтра второго порядка 73

2.3. Моделирование шпилечного (hairpin) фильтра 86

2.4. Моделирование встречно-стержневого фильтра на

симметричной полосковой линии 102

2.5. Моделирование керамического фильтра 111

2.6. Литература 128

3. Варианты РГЗ 130

Предисловие

В настоящее время практически все радиоэлектронные устройства разрабатываются с использованием систем автоматического проектирования [1]. Не являются в этом смысле исключением и микроволновые устройства.

При этом специфические особенности микроволновых устройств предъявляют к системам автоматического проектирования особые требования. Значительно большее влияние паразитных параметров в ВЧ устройствах требует использовать при моделировании существенно более точные (и, следовательно, сложные) модели и более сложные математические методы, что приводит к существенному увеличению вычислительных затрат на моделирование. Сильное взаимовлияние составляющих элементов проектируемых микроволновых схем не позволяет достичь приемлемой точности расчётов при использовании библиотечного принципа моделирования устройства (т. е. формирования схемы из стандартных фрагментов). Упомянутые факторы вместе с рядом других не позволяет создать единую универсальную систему автоматического проектирования микроволновых устройств, как это имеет место для низкочастотных аналоговых схем.00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

В настоящем учебном пособии рассматриваются лишь начальные аспекты использования прикладных компьютерных пакетов для проектирования микроволновых устройств. Оно ориентировано на использовании студентами 5-го курса при выполнении ими практических работ и расчётно-графической работы, а также в процессе исполнения дипломного проекта.