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CST:激励的高斯波在矩形波导中如何传播?

05-08
做CST仿真有一段时间了,电磁相关的书也看了一些,但对下面的几个基本概念问题还是
处于模糊状态,请论坛的高手不啬赐教,谢谢先~
1.CST中设置的高斯波激励是什么波?
我的理解是:无数个具有不同传播方向、场强的平面波叠加组合而成;
2.矩形波导的尺寸如何控制截至频率?
按照教科书TE10/TE01波的截至波长: λ_c=2*a=5mm ; (a=b=2.5mm,如此设定是不是无法获得单模传输?)
进而真空中:截至频率f_c=60GHz,相邻TM11波的截至频率f_c=85GHz;(自由空间中啥情况?)
那么高斯波如何激励才可以得到1~20GHz的S参量?
3.假设上述设置得到1~20GHz的单模传输高斯波TE10,那么边界条件如何设置才能得到电场E沿坐标Y轴向线极化,
磁场B沿坐标Z轴向线极化?(电磁波沿X轴向传播)
我根据前人的经验,施加边界条件:X方向Open,Y方向电壁,Z方向磁壁,算得的结果跟文献是一致的,但我不理解如此施加的边界条件就可以实现“电场E沿坐标Y轴向线极化,磁场B沿坐标Z轴向线极化”?
还有假若上述条件实现了,那么做真实试件实验时如何设置才能等效为“Y方向电壁,Z方向磁壁”?

“CST中设置的高斯波激励”,在时域上是激励的时域高斯波,在空间分布上是按计算出来模式场空间分布,源激励要有激励方向,一般设置只有一个方向激励,不是任何方向激励。
“高斯波如何激励才可以得到1~20GHz的S参量”,时域高斯波有频宽的,是根据高斯脉冲宽度决定的,由你设定仿真频宽(1~20GHz)自动设定高斯宽度。
“X方向Open,Y方向电壁,Z方向磁壁”,是根据模式场分布的特点来设定,是虚拟的边界条件

首先谢谢小编的解答,查了一下相关资料,还有几点疑问望您解答:
1.我的理解:在CST中看到的就是一个单周高斯波时域的波形图,其频宽=0.318/脉冲上升时间=20GHz(用户设置的1~20GHz,CST自动设定高斯宽度,准确的说是自动设定脉冲上升时间);这样子理解正确否?

2.您提到:“源激励要有激励方向,一般设置只有一个方向激励,不是任何方向激励”;
我的疑问:CST默认是是一个方向激励吗?(一般做仿真时没有特别提到设置激励,直接就有一个默认高斯激励)

3.您提到:“X方向Open,Y方向电壁,Z方向磁壁”,是根据模式场分布的特点来设定,是虚拟的边界条件;
我的理解:模式场分布的特点(电场E沿坐标Y轴向线极化,磁场B沿坐标Z轴向线极化),虚拟的边界条件就是:X方向Open,Y方向电壁,Z方向磁壁,因为据此边界条件可以求得上述的模式场分布;是这样理解吗?
还有:做试件真实实验时,由于是把仿真单元做了周期阵列,所以无须考虑施加边界条件的等效设置,直接放入波导测试即可(边界条件仅仅做仿真计算时有用,是虚拟的);这样理解?

4.最后一个问题:这个仿真模型我用的波导是正方形波导,这样子它的截止频率特性如何?(文献上正方形波导无法传输单模,亦即无用波导。)上述产生的1~20GHz高斯激励不受截止频率影响吗?是不是可以这样理解:波导在仿真中的作用就是为了削除干扰反射波等信号,得到S参量。

高斯时域脉冲宽度与频宽的关系,这在电磁学书有。
端口激励方向设置一般与端口面重合,设置端口时,就自动设置了激励方向
关于PEC、PMC的对称场分布可以看微波技术基础书,有详细介绍
关于一些知识不是一两句话能说清楚的,导波场论和微波方面的书有更好的解释

俺不是电磁相关专业的,对参考书籍也不怎么了解,小编如果方便请直接评价:俺的理解和疑问;或者请具体指定一下参考书的版本、章节也行,实在是不知道查看哪些知识啊。

看来你要学习的内容还很多啊
看微波技术基础方面的书

对啊对啊,以后还请各位多加指教~

这几天看了一下《信号与系统》,有些问题已经有些了解;
还有一个疑问:高斯脉冲的频宽是不是一般指“3dB带宽”呢?

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