Simulador de línea de transmisión FDTD
Resuelva fragmentos de microtiras, filtros de líneas acopladas, mediante transiciones y discontinuidades escalonadas en una serie de modos de resolución con nombres, desde una sección transversal en 2D en segundos hasta una resolución de campo OpenEMS precisa en 3D. Parámetros S, diagrama de Smith y análisis de impedancia.
Cómo funciona
FDTD (Finite-Difference Time-Domain) resuelve las ecuaciones de curvatura de Maxwell directamente en una malla 3D Yee escalonando en el tiempo los componentes del campo eléctrico y magnético. La excitación de un pulso gaussiano cubre toda la banda de frecuencias en una sola simulación, y los parámetros S se extraen de las tensiones y corrientes de los puertos mediante transformadas de Fourier.
La resolución es una elección entre cuatro modos con nombre, no una perilla de densidad de malla. Al instante es una resolución de campo de sección transversal en 2D en cascada con modelos de discontinuidad publicados: precisión de ingeniería en segundos y, explícitamente, no es una simulación de onda completa. Expreso, Normal y Multa son todos los recorridos reales de FDTD en 3D Abrir EMS con la geometría CSXCAD, que difiere en la precisión con la que se resuelven la traza y el sustrato y en la duración del registro de tiempo. Instant y Express están disponibles en todos los niveles; Normal y Fine son Pro, y Fine tiene una asignación mensual.
Un modo que tu nivel no puede ejecutar es rechazado, no rebajado silenciosamente — una solución fina nunca se devuelve con una malla más gruesa. Cada resultado indica el modo solicitado y el método que realmente lo produjo, y si no se pudo ejecutar una resolución de onda completa, el resultado se marca como degradado y se explica por qué, en lugar de presentarse como de onda completa.
Se admiten cuatro tipos de estructura:
- Microstrip Open Stub — Un cable paralelo de circuito abierto produce una muesca de reflexión selectiva en frecuencia en la resonancia de un cuarto de onda del cable.
- Sección de filtro de línea acoplada — Las líneas microstrip acopladas a los bordes con impedancias en modo par/impar forman una sección de paso de banda.
- Transición directa — Una vía cilíndrica modelada como inductancia en serie más capacitancia de la almohadilla de derivación; fundamental para la integridad de la señal por encima de unos pocos GHz.
- Discontinuidad escalonada — Un cambio en el ancho de la traza crea una capacitancia marginal y una reflexión parcial; se cuantifica mediante el desajuste S11.
Calculadoras relacionadas
Preguntas frecuentes
¿Cuánto dura una simulación?+
Depende del modo de resolución y del hardware en el que se ejecute tu nivel, por lo que cada tarjeta de modo indica el tiempo de ejecución medido para tu propia cuenta en lugar de una cifra general. El instante es cuestión de segundos; los modos 3D duran desde un par de minutos hasta varios minutos. No se anuncia el tiempo de ejecución de un modo que no se haya medido en el hardware en el que se ejecutaría.
¿Qué modo de resolución debo elegir?+
Comience con Instant mientras sigue moviendo las dimensiones: se trata de una resolución de secciones transversales en 2D con modelos de discontinuidad publicados, lo suficientemente rápida como para repetirla, y se presenta como cuasiestática en lugar de de onda completa. Pase a Expreso una vez que la geometría esté más o menos correcta y desee obtener una resolución de campo 3D real, y luego a Normal o Fino cuando necesite resolver la traza y el sustrato con mayor precisión.
¿Qué ocurre si elijo un modo que no incluye mi nivel?+
El trabajo es rechazado con la razón, no se rebaja silenciosamente. En una versión anterior, las solicitudes que estaban fuera de nivel eran más gruesas y las devolvían bajo la etiqueta del modo solicitado, lo que significaba que no podías saber lo que realmente te habían dado.
¿Por qué la transición vía ofrece menos modos?+
Los modos de onda completa necesitan un modelo tridimensional de la estructura, y la transición pasa-vía no lo tiene; en cambio, se resuelve a partir de un modelo agrupado de inductancia en serie y capacitancia en derivación. En lugar de aceptar la tarea y devolver una respuesta cuasiestática con una etiqueta de onda completa, la herramienta marca los modos que no están disponibles para esa estructura y explica por qué.
¿Qué sustrato debo elegir?+
El FR-4 es el sustrato de PCB estándar de bajo costo (εr ≈ 4.4, tan δ ≈ 0.02). Los Rogers 4350B y Rogers 3003 son laminados de alta frecuencia con tolerancias más estrictas y pérdidas más bajas, por lo que son los preferidos para diseños superiores a 5 GHz.
¿Por qué la muesca no aparece con la frecuencia esperada?+
La frecuencia de la muesca depende de la constante dieléctrica efectiva, no solo de la longitud física. El modelo HammErstad-Jensen tiene en cuenta automáticamente el campo de franjas de las microbandas, pero es posible que tengas que reducir ligeramente la longitud del muñón para alcanzar un objetivo preciso debido al efecto de unión en T.