CST仿真报告

魔T 的CST 仿真报告

一．魔T性质

①四个端口完全匹配；

②进入E臂的信号，将由两侧臂等幅反相输出，而不进入H臂；

③进入H臂的信号,将由两侧臂等幅同相输出，而不进入E臂；

④不仅E臂和H臂相互隔离,而且两侧壁也相互隔离；

⑤进入一侧臂的信号，将由E臂和H臂等分输出，而不进入另一侧臂；

⑥若两侧臂同时加入信号错误！未找到引用源。，E臂输出的信号为错误！未找到引用源。，H臂输出的信号则等于错误！未找到引用源。。

二．实验步骤

1，设置工作平面属性

Size：100；width：50；Shap width：5.。

2，建模_选择立方体

（1）Solid1；Xmin：-50；Xmax：50；Ymin：-10；Ymax：10；Zmin：0；Zmax：50。

（2）Solid2：Umin：-25；Umax：25；Vmin：-10；Vmax：10；Wmin：0；Wmax：30.

（3）Solid3：Umin：-10；Umax：10；Vmin：-25；Vmax：25；Wmin：0；Wmax：30.

3、设置波导端口

选择一个面，选择Solve→Waveguide Port，得到端口1，同理得到端口2,4。

4、设置求解频率：Solve→Frequency…：

5、Monitor：

6、瞬态求解器设置：

7、查看结果。

TIME SIGNALS 当一端口输入时,各输出

当二端口输入时,各输出

当四端口输入时,各输出

S-PARAMETER MAGNITUDE IN DB port 1 输入：

PORT 4 输入：

设定求解器求解的频段为 3.4GHz—4GHz,监视器观察的频率为3.6GHz(由后面将会知道该频率大于截止频率)。

信号从1端口加入，我们可以用E面T的基本理论对其进行分析。

(1).1端口截止频率由下图显示：

截止频率为2.99743GHz。由仿真的结果可知，1端口的截止频率，前面设置的工作频率为f=3.6GHz,故导波主模不会被衰减掉。(2).导波从1端口输入信号从各端口输出如下图所示(对数坐标

①对于信号从1端口输入，1端口与4端口隔离，从而4端口没有信号输出，上图仿真的结果显示出4端口输出O41为零。

②由2,3,4端口构成E面T，根据E面T的性质知，从2,3端口输出的信号应等幅同相，下图(对数坐标)显示上图中的O21和O31(即信号从2,3端口输出)信号输出的波形。

端口4

由此知散射系数，下图为仿真显示的的关系：

由图知散射系数满足。

③进一步从E的3维视图观察各端口信号的输出情况，如下图示：

从上图可以看出，变化电场主要在1,2,3端口分布，从而进一步看出1,4端口是隔离的。

(3).时域求解器和频域求解器的比较

S11:

S12:

S13:

S14:

由上面,,时域求解器与频域求解所示的结果可以看出对于隔离端口1和4的S参数由于S参数很小，在计算机噪声淹没了信号的输出使其产生较大差别，而非隔离端口时域频域求解的结果基本相同。

2.工作频率f小于截止频率

由前面可知，对于1端口，截止频率为2.99743GHz，设定信号从1端口加入，求解器求解的频段设为0—4GHz,监视器设定的频率(即信号频率)为2GHz<2.99743GHz,下面为仿真与分析结果。

①导波从1端口输入，各端口信号输出波形如下图示：

由图可以看出，对于从1端口加入的信号，在信号频率小于魔T的截止频率时，2,3端口几乎无输出信号(幅度很小)，隔离端口4无输出信号，说明信号在魔T中被衰减掉。

②导波从1端口输入，2,3端口输出信号波形(对数坐标)：

（两图形重叠在一起）

由上图知，对于由2,3,4端口构成的E面T，在工作频率小于截止频率时，2,3端口输出信号仍然具有等幅同相的性质。

③从1端口输入，S参数如下图示：

由于2,3端口等幅同相输出，故S21和S31重合，如图所示，1,4为隔离端口，故S14相比于非隔离端口其值较小。

④时变电场E的三维视图如下图示：

从仿真结果可以看出，当信号频率小于魔T的截止频率时从1端口加入的信号全部被吸收，2,3,4端口没有时变电场，这与前面2,3,4端口输出信号幅度很小是一致的。