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Este ejemplo demuestra la fuente de puerto de guía de onda añadida con XFdtd en una estructura compleja de un filtro acoplado en cruz [1]. La estructura del filtro se compone de una guía de onda WR-90 plegada en una curva cerrada con una cavidad de apertura acoplada en la curva. También se insertan varios iris dentro de la guía de onda. En el artículo se describen los detalles del procedimiento de diseño.
En la simulación XFdtd, la estructura se crea primero como un modelo CAD, tal y como se muestra en la Figura 1. La parte amarilla es el filtro de guía de ondas. La parte amarilla de la estructura es el filtro de guía de ondas, mientras que los dos rectángulos verdes de los bordes representan las ubicaciones de los puertos de guía de ondas. La estructura se crea a partir de una lista de parámetros para cada dimensión definida en el artículo y que se muestra en la figura 2. El tamaño global de la malla es de 0,5 mm. Para esta simulación se utiliza un tamaño de malla global de 0,5 mm con mallado XACT Accurate Cell Technology aplicado a la parte curva de la guía de ondas y mallado Fixed Points utilizado para los puertos de la guía de ondas. Esta configuración da como resultado un tamaño de malla variable que sitúa las líneas de la malla precisamente en los bordes de cada característica geométrica. En la figura 3 se muestra una sección transversal de la malla resultante.
Figura 1: Representación CAD de la geometría del filtro de guía de ondas con acoplamiento cruzado.
Figura 2: Lista de parámetros XFdtd de todas las dimensiones utilizadas en la geometría del filtro de acoplamiento cruzado.
Figura 3: Vista transversal de la malla XFdtd de la geometría del filtro de acoplamiento cruzado.
Los puertos se añaden a través de las aberturas de la guía de ondas y la distribución se configura como un modo TE10, como se muestra en la Figura 4 para el puerto de entrada. La simulación se ejecuta con una forma de onda de entrada con contenido de frecuencia en el rango de 8-12 GHz del dispositivo. El tiempo necesario para completar el ejemplo hasta la convergencia de -45 dB es de unos 15 minutos en una tarjeta GPU NVIDIA C1060 Tesla. Tras la simulación, los parámetros S en los puertos de entrada y salida están disponibles y se muestran en la Figura 5.
Figura 4: La excitación del puerto de la guía de ondas TE10 aplicada al puerto de entrada del dispositivo.
Figura 5: S11 y S21 calculados de la geometría del filtro de acoplamiento cruzado.
Referencias
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Q. F. Zhang y Y. L. Lu, "Dimensional Synthesis of Symmetric Wideband Waveguide Cross-Coupled Filters Without Global Full-Wave Optimization", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., Vol. 58, Dic. 2010, pp. 3742-3748.
