Электродинамика и техника СВЧ для пользователей САПР
Abstract
В книге в краткой форме излагаются вопросы теории СВЧ устройств и антенн, к числу которых относятся стандартные разделы курсов «Электродинамика», «Техника СВЧ», «Антенны», а также ряд специфических разделов, необходимых для квалифицированной работы с современными системами автоматизированного проектирования, такими как HFSS, Microwave Studio, Microwave Office. Авторы старались избегать применения сложных математических преобразований. Поэтому многие вопросы в книге изложены без доказательств в виде справочного материала. В книге представлен ряд примеров решения конкретных проектных задач с помощью современных программных средств. В первых двух главах излагаются теоретические основы электродинамики СВЧ структур, вводятся уравнения Максвелла, граничные условия, условия излучения, энергетические соотношения. Рассматриваются способы описания различных сред и поверхностей, которые используются в системах проектирования, анализируются граничные условия импедансного типа, граничные условия в портах, периодические граничные условия и т.д. Во второй главе, кроме стандартных вопросов матричной теории СВЧ многополюсников, рассмотрены также вопросы связанные с использованием многомодовых матриц рассеяния, операция de-embeding и ряд других вопросов, встречающихся в практике использования систем проектирования. Главы с третьей по пятую посвящены анализу электродинамических основ ряда методов решения граничных задач: метода моментов, метода конечных элементов, асимптотических методов. Эти методы используются в таких системах как HFSS, Microwave Office, FEKO. Излагаются схемы использования методов, обсуждаются их достоинства и недостатки. Кратко рассмотрены асимптотические методы, которые используются для моделирования структур с большими электрическими размерами. Эти методы применены в системе FEKO. В главах с шестой по восьмую обсуждаются особенности решения частных задач электродинамического моделирования и проектирования. Глава 6 посвящена анализу использования систем HFSS и Microwave Office для анализа излучающих структур - антенн. В главе 7 рассматривается проектирование фазированных антенн решеток с помощью HFSS, в частности использование для этой цели периодических граничных условий. В главе 7 рассмотрены особенности проектирования полосковых устройств. Особое внимание уделяется правильному учету особенностей токов на кромках полосковых проводников. Книга может быть полезна для студентов, изучающих курсы «Электродинамика», «Техника СВЧ», «Антенны», «Автоматизированное проектирование радиоэлектронных устройств», «Автоматизированное проектирование устройств СВЧ и антенн», а также для инженеров, занимающихся проектированием СВЧ устройств и антенн.
Аннотация (на русском)
Электродинамика и техника СВЧ для пользователей САПР
В книге в краткой форме излагаются вопросы теории СВЧ устройств и антенн, к числу которых относятся стандартные разделы курсов «Электродинамика», «Техника СВЧ», «Антенны», а также ряд специфических разделов, необходимых для квалифицированной работы с современными системами автоматизированного проектирования, такими как HFSS, Microwave Studio, Microwave Office. Авторы старались избегать применения сложных математических преобразований. Поэтому многие вопросы в книге изложены без доказательств в виде справочного материала. В книге представлен ряд примеров решения конкретных проектных задач с помощью современных программных средств. В первых двух главах излагаются теоретические основы электродинамики СВЧ структур, вводятся уравнения Максвелла, граничные условия, условия излучения, энергетические соотношения. Рассматриваются способы описания различных сред и поверхностей, которые используются в системах проектирования, анализируются граничные условия импедансного типа, граничные условия в портах, периодические граничные условия и т.д. Во второй главе, кроме стандартных вопросов матричной теории СВЧ многополюсников, рассмотрены также вопросы связанные с использованием многомодовых матриц рассеяния, операция de-embeding и ряд других вопросов, встречающихся в практике использования систем проектирования. Главы с третьей по пятую посвящены анализу электродинамических основ ряда методов решения граничных задач: метода моментов, метода конечных элементов, асимптотических методов. Эти методы используются в таких системах как HFSS, Microwave Office, FEKO. Излагаются схемы использования методов, обсуждаются их достоинства и недостатки. Кратко рассмотрены асимптотические методы, которые используются для моделирования структур с большими электрическими размерами. Эти методы применены в системе FEKO. В главах с шестой по восьмую обсуждаются особенности решения частных задач электродинамического моделирования и проектирования. Глава 6 посвящена анализу использования систем HFSS и Microwave Office для анализа излучающих структур - антенн. В главе 7 рассматривается проектирование фазированных антенн решеток с помощью HFSS, в частности использование для этой цели периодических граничных условий. В главе 7 рассмотрены особенности проектирования полосковых устройств. Особое внимание уделяется правильному учету особенностей токов на кромках полосковых проводников. Книга может быть полезна для студентов, изучающих курсы «Электродинамика», «Техника СВЧ», «Антенны», «Автоматизированное проектирование радиоэлектронных устройств», «Автоматизированное проектирование устройств СВЧ и антенн», а также для инженеров, занимающихся проектированием СВЧ устройств и антенн.
For citation
Bankov S.E., Kurushin A.A. Электродинамика и техника СВЧ для пользователей САПР // Journal of Radio Electronics. – 2009. – No. 1.