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En este ejemplo se importa a XFdtd un conector de 9 patillas desde un archivo CAD SAT (saved-as-text), un archivo de formato estándar. El conector consta de tres partes principales: la carcasa exterior conductora, las 9 clavijas (macho y hembra) que forman la conexión y el dieléctrico aislante que rodea las clavijas. En la figura 1 se muestra el conector completo, con las partes conductoras en blanco y el dieléctrico en verde. En la figura 2 se ha retirado el embalaje exterior para mostrar los aislantes dieléctricos y los extremos de las patillas. La figura 3 muestra sólo las patillas.
Figura 1: Vista CAD del conector completo con todas las piezas visibles.
Figura 2: Vista CAD del conector con el blindaje externo retirado mostrando los pines internos y el aislamiento.
Figura 3: Vista CAD del conector con sólo las patillas visibles. Como puede verse, las patillas coinciden en el centro en las partes macho y hembra.
Debido al alto nivel de detalle, el dispositivo se malló en una malla FDTD con una resolución de 0,075 mm, lo que produjo una geometría de unos 13 millones de celdas. En la Figura 4 se muestra una vista de la malla resultante en la que se han eliminado varias partes para mostrar los detalles de los componentes internos.
Figura 4: Vista de malla de la geometría FDTD en XF7 con algunas partes eliminadas para mostrar detalles internos.
La excitación para la simulación será un pulso gaussiano de banda ancha con un contenido de frecuencia de hasta 10 GHz. El pulso se introduce en uno de los pines utilizando la función de puerto de guía de ondas de XFdtd. La distribución de campo resultante del puerto de entrada se muestra en la Figura 5. Para esta simulación, la señal se aplicará al pin de la esquina inferior derecha de las Figuras 1-4 con la entrada entrando por el lado +X del pin con propagación hacia el extremo -X. Los parámetros S en todos los pines serán almacenados para esta simulación.
Figura 5: Distribución del campo del puerto de entrada utilizado para excitar la simulación mediante la función de puerto de guía de ondas.
En la figura 6 se muestra el campo eléctrico en la clavija excitada en un punto en el que la señal acaba de llegar al extremo de salida de la clavija. En la Figura 7, los campos han sobrepasado el extremo de la clavija y empiezan a fluir hacia las otras clavijas vecinas. En la figura 8, ha transcurrido el tiempo suficiente para que los campos alcancen todas las clavijas de la estructura.
Figura 6: Campo eléctrico transitorio en un corte transversal del conector cuando el campo está llegando al puerto de salida.
Figura 7: Campo eléctrico transitorio en un corte transversal del conector a medida que el campo se propaga más allá del puerto de salida hacia los puertos adyacentes.
Figura 8: Campo eléctrico transitorio en un corte transversal del conector después de que el campo haya alcanzado todos los puertos del dispositivo.
En las Figuras 9-11 se muestran los campos eléctricos en los mismos momentos que en las Figuras 6-8, pero esta vez en el plano del puerto de salida. Como puede observarse, los campos en la patilla más distante al puerto de salida están unos 30 dB por debajo del nivel de pico presente en la salida.
Figura 9: Campo eléctrico transitorio en un corte a través del plano del puerto de salida del conector cuando el campo está llegando justo al puerto de salida.
Figura 10: Campo eléctrico transitorio en un corte a través del plano del puerto de salida del conector a medida que el campo se propaga más allá del puerto de salida hacia los puertos adyacentes.
Figura 11: Campo eléctrico transitorio en un corte a través del plano del puerto de salida del conector después de que el campo haya alcanzado todos los puertos del dispositivo.
La figura 12 muestra los campos eléctricos en estado estacionario en tres planos del conector a 2 GHz. La imagen indica que el nivel de campo en todas las patillas de la estructura es unos 30 dB inferior al pico. En la figura 13 se representan gráficamente los parámetros S en función de la frecuencia. La transmisión de entrada a salida muestra una pérdida de entre 1 y 6 dB en todo el rango de frecuencias. La pérdida de retorno de la entrada es baja de 0 a 6 GHz y luego aumenta hacia el extremo superior de la banda de frecuencias. El acoplamiento cruzado en los puertos adyacentes (a la izquierda de la patilla excitada) muestra niveles inferiores a 15 dB en toda la banda. Para la patilla diagonalmente opuesta a la patilla excitada (véase la figura 14), el acoplamiento cruzado es de 15 dB hasta 6 GHz y luego aumenta a frecuencias más altas.
Figura 12: Campos eléctricos en estado estacionario en tres planos del conector: a través de la sección transversal de la patilla excitada, a través del plano del puerto de salida, a través del plano del puerto de entrada.
Figura 13: Resultados del parámetro S para la patilla excitada y los puertos adyacentes a dicha patilla.
