Hallo erstmal an Alle.
Ich habe ein kleines Problem. Ich wurde einfach ins kalte Wasser
geschmissen.
Ich solle die Feldverteilung eines Hohlleiters bestimmen. Das ist ja
eigentlich kein Problem, da man diese Sache in den meisten Bücher
findet. Jedoch soll am Ende des Hohlleiters eine Aufweitung vorhanden
sein. Diese Aufweitung geschieht durch Vergrößerung der breiten Seite a.
Wie genau kann ich da vorgehen, um die Feldverteilung zu berechnen? Gibt
es eventuelle Literaturangaben, die mir weiterhelfen könnten? Ich soll
das ganze mathematisch anhand der Maxwellgleichungen beschreiben.
Vielen Dank schonmal im Voraus für die Antworten.
Es gibt eine akademische Lizenz von Microwave Studio. Die Schule soll
doch die paar Piepen rausblasen. Mit diesem Tool kann man die
Feldverteilung in 3D simulieren. Mit etwas Uebung kann man sowas in
einer halben Stunde oder so simulieren. Eine analytische Loesung wird
eher aufwenig sein. Wenn ich etwas Zeit uebrig habe, kann ich's morgen
ja mal probieren.
Es geht darum den gegebenen Hohlleiter in einen gleich hohen, aber
weiteren ueberzufuehren, und dies indem man linear aufweitet. Dann hat
man einfach im Breiten dieselben Modi mehrfach nebeneinander, und in der
Uebergangszone sieht man Interferenzen.
Danke schonmal für die Antwort.
Das ganze soll aber analytisch bestimmt werden.
Ich hab im Microwave Engineering schon einiges darüber gelesen. Ich
komme eigentlich nicht aus dem Hochfrequenzbereich. Habe auch schon die
Feldverteilung im einfachen Hohlleiter berechnen können. Jedoch ist bei
einer linearen Aufweitung das bisschen komplizierter aufgrund der
Impedanzsprünge.
Ich bin jetzt soweit, dass ich nun die Streumatrix aufstellen kann.
Allerdings weiß ich nicht genau wie, da ich sowas noch nie gemacht habe.
Stimmt es, dass ich insgesamt 3 Streumatrixen aufstellen muss, um dann
daraus die gesamte zu berechnen? Jede für die beiden Netzwerke, also
kleiner Hohlleiter und großer Hohlleiter und anschließend für die
Störstelle?
Kann ich, wenn ich den Reflektionsfaktor R bestimmt habe, mit der
Formel:
T=1-R den Transmissionsfaktor bestimmen? Oder lautet die Formel T=1+R?
Hoffe ihr könnt mir helfen.
Auch in der Mikrowellen-Bibel Matthaei/Young/Jones ISBN 0890060991 wird
das ganze eher praktisch angegangen.
Die Aufweitung wird in kleinen Stufen erreicht ("stepped impedance
transformer"), jede Stufe ist im Ersatzschaltbild als Parallelkapazität
modelliert. Diese Kapazitäten werden im interessierenden Frequenzbereich
durch Längenkorrekturen kompensiert. Ein Beispiel beschreibt einen
Rechteck-Hohlleiterübergang von 6,5*1,3 inch auf 6,5*3,25 inch mit den
Randbedingungen VSWR < 1,03 von 1180...1430 MHz.
Man braucht fuer so einen Uebergang keine 3 Streumatrizen. Die haben
keinen Inhalt. Speziell die beiden Hohlleiter sind trivial. Das
Interessante der Verzweigung ist die Feldverteilung, und daraus geht
alles hervor, auch die Streumatrix.
Danke für den Link.
Der hilft mir etwas weiter. Ich soll das ganze aber in kartesischen
Koordinaten machen.
In der Arbeit wird das allerdings alles nur in Zylinderkoordinaten
gemacht.
Gibt es dafür etwas vergleichbares?
Also das Umrechnen der Feldverteilung von Zylinderkoordinaten in
kartesische Koordinaten mußt du schon selbst machen ! Wenn's daran
scheitert, bist Du der falsche Mann/Frau für die Aufgabe !
Anbei eine Simulation. Die Parameter sind zufaellig, links ist WR90 fuer
X-Band, hier bei 10.1GHz.
Wuerd mich auch interessieren wie man sowas analytisch loesen wollte.
Ich koennt auch noch einen video liefern, wo sich die Felder bewegen,
ist aber un die 6Mega
@ Matthias: An der Umrechnung wird es wohl nicht scheitern. Habe nur
gedacht, dass es sowas schon mit karthesischen Koordinaten gibt.
@ zapp: Vielen Dank für die Bilder. Habe mir das auch mal simuliert um
zu gucken, wie die Feldverteilung aussieht.
Sobald ich eine Lösung für das ganze habe, dann werde ich diese hier
reinstellen.
Vielen Dank an alle
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