lỗi chính xác và phân tích trong EM-the-stripeline benchmark

[loucy]

Trong một bài đăng gần đây,
Tiến sĩ Rautio hứa hẹn với chúng tôi để cung cấp thêm một số nhìn thấy về lỗi / acurracy của EM solvers nói chung và mỏng / dày stripeline benchmark trong vấn đề cụ thể.

Sau đây là của tôi 'qestions' như xuất hiện theo một chủ đề "Khác biệt giữa các 2.5D và 3D mô phỏng các công cụ":

---------------
Trong số những thứ khác,
Tiến sĩ Rautio phải được giới thiệu vào stripline benchmark cho vấn đề mà chúng tôi có thể tìm thấy thú vị và ấn tượng chi tiết về Sonnet
của trang web.Bất cứ ai bằng cách sử dụng EM solvers rằng không nên bỏ lỡ.

Trong danh sách tham khảo (trên trang web
của Sonnet), có hai loại giấy tờ (chữ trong một cột về MIC mô phỏng trong IJMMW) có đề nghị một số tiêu đề trao đổi với Zeland về vấn đề này.Tôi cho rằng phải rất thú vị, nhưng tiếc là tôi không có quyền truy cập vào các khối tin của Tạp chí.Tôi xin sâu sắc đánh giá cao nếu nó Rautio
Tiến sĩ hay một số ai khác có thể đăng các tài liệu có liên quan ở đây.

Tôi nhận thấy rằng EM3DS cung cấp một ví dụ về mô phỏng của stripline dày, mà tôi không nhìn thấy được thảo luận trên trang web
của Sonnet.Rõ ràng mục đích của ví dụ đó là để cho thấy sự chính xác của EM3DS 'mô hình 3D.Các conductor là hoàn hảo Tuy nhiên, vì thế currents ở trên mặt và reuslt của những ví dụ không nói quá nhiều về các mô hình 3D."Rất thú vị để so sánh các kết quả cho một dày lossy stripeline giữa Sonnet và EM3DS.

 

[cheng]

Sau đây: Jim Rautio đề nghị
của chúng tôi là di chuyển đến một chủ đề mới tốt đẹp tôi thấy rất hữu ích cho mọi người tham gia vào việc EM thực tế.Tôi làm theo các đề nghị cuối cùng của
Tiến sĩ Rautio và đăng bài của tôi đăng bài mới nhất tại đây.Bạn không chắc chắn có liên quan như thế nào là đăng bài cuối cùng nhưng tôi không muốn sưng lên với chủ đề của tôi còn đăng, nào được nêu ra, nên có được một cần repost của tôi, tôi sẽ sớm hơn so với ý kiến trên 2.5D như 3D thảo luận cho mỗi cuộc thảo luận của chúng tôi trước đó.Gần đây nhất của tôi đăng bài sau:
__________________________________________________________________
Loucy, tôi đồng ý với bạn rằng một tốt sẽ được so sánh để so sánh các lossy stripline dày và cấu trúc khác với Em3DS, Sonnet, và có thể khác.Tôi có thể chạy các Em3DS sim ở đây và hiện tại, và kết quả là nếu có ai đó quan tâm.nhưng chúng tôi không có quyền truy cập vào Sonnet, vì vậy, một người nào khác nên chạy một phần.
Xin vui lòng cho tôi biết.

Lời chúc mừng tốt đẹp nhất,

Cheng

PS I cũng có thể chạy trong chế độ 2.5D (em3ds) và so sánh quá nên có thể quan tâm đến bất cứ ai.

 

[rautio]

Hãy bắt đầu với đề nghị
của Loucy các tiêu chuẩn stripline.Kèm theo là một bảng tính Excel có cả hai duy nhất và coupled (ngày thứ hai, tính) stripline.Có một giải pháp chính xác cho các Lossless infinitely thin stripline mà được tính vào khoảng 8 thập nơi.Zo (kể cả lẻ và cho các trường hợp coupled), S-thông số, và Z-các thông số được tính toán.

Mục đích là để phân tích một stripline của kích thước được biết với một người biết kết quả chính xác.Bắt đầu với một lô mang, nhanh chóng meshing và sau đó successively tinh chỉnh các meshing.Tốt nhất cắt giảm các tế bào trong một nửa kích thước mỗi lần.Điều này có thể được thực hiện cho cả hai mặt và khối lượng meshing mã.Những ý tưởng cơ bản được mô tả trong

JC Rautio, "Một siêu chính xác cao Benchmark Để Xác Nhận định planar Electromagnetic phân tích," IEEE Trần.Máy công nghệ Lý thuyết., Vol.42,
số 11,
Nov 1994, pp.2046-2050.

Bạn có thể lấy nó ở IEEE Xplore, hoặc tôi có thể gửi email cho bạn các bản sao này hay bất kỳ giấy tờ Tôi có tác giả,
bao gồm cả những người được đề cập Loucy.Trên giấy khá nhiều nó bao gồm tất cả mọi người.

Một trong những điều đó là điều quan trọng cần biết là hầu hết các lỗi trong zo là do các tế bào rộng.Chiều dài các tế bào chủ yếu là ảnh hưởng đến lỗi trong velocity của tuyên truyền.Tuy nhiên, có một số coupling giữa hai.Trừ khi các tế bào dài sẽ được giữ thực sự nhỏ bé, nó có thể hủy bỏ lỗi do các tế bào chiều rộng.Khi điều này xảy ra tình cờ, lỗi không phải là hội tụ monotonic như bạn teo tế bào chiều rộng, nó oscillates về đúng giá trị.Nếu một nhà nghiên cứu nhận unethical này đang xảy ra, sau đó họ có thể chọn lọc các tế bào chọn chiều rộng / chiều dài kết hợp là tận dụng lợi thế về điều này.Sau đó họ repoirt chỉ có những cái tốt và ném ra những cái xấu.Tôi
đã thật sự nhìn thấy này xảy ra.Nếu bạn thấy các tế bào có kích thước rất lớn báo cáo là có lỗi rất nhỏ,
điều này có lẽ là những gì đang xảy ra.

Để giữ này xảy ra, luôn luôn làm một tế bào nhỏ dài, sau đó bắt đầu bằng một tế bào rộng lớn và cốt truyện zo như bạn giữ cắt tế bào trong một nửa chiều rộng.Ngoài ra, cho một đường dây 50 ohm, bạn có thể đăng lô S11 cho một dòng chính xác 1 / 4 wavelength dài.Trong trường hợp này, S11 là về đăng bằng phần trăm lỗi trong zo.

Như đã nêu ở trên giấy, các tuyên truyền của velocity lỗi có xu hướng có tỷ lệ với hình vuông chiều dài của các tế bào trong điều khoản của wavelengths, trong khi zo lỗi có xu hướng có tỷ lệ cho các tế bào trong điều kiện chiều rộng của dòng rộng.Thứ hai này cho thấy lý do tại sao các mục phổ biến tuyên bố rằng: "các tế bào phải có kích thước nhỏ đối với wavelength" là đủ.

Một số quy tắc căn nếu bạn muốn so sánh dữ liệu hiện tại:

1) Nếu bạn có một phong cho quan tâm đến kết quả (ví dụ, bạn làm việc cho một nhà cung cấp, như là làm gì), bạn là niềm vinh dự của bạn để cho chúng tôi biết.Hay không chơi trò chơi này một, folks.

2) Bạn nên tình trạng của bạn tương đối với mỗi cấp độ kỹ năng cho các công cụ mà bạn có thể trình bày kết quả.Điều này có thể có một ảnh hưởng lớn trên các kết quả.Hãy sử dụng ba cấp độ của nó, nếu OK với tất cả mọi người: 1) mới bắt đầu hoặc thỉnh thoảng có người sử dụng, 2) người sử dụng thường xuyên, 3) có người sử dụng.

3) Nhà nước các bộ xử lý (ví dụ, Pentium IV, bộ xử lý AMD, vv) và đồng hồ tốc độ, giả định bạn đã đăng bài lần.

4) Đăng tất cả các tập tin cần thiết để lặp lại các kết quả của bạn, ít nhất là cho các coarsest meshing.Irreproducable kết quả không được phép!

5) Hãy nhận biết rằng chúng tôi có thể làm cho những sai lầm và có thể được mở cho thông tin phản hồi.

6) Nếu một ai đó bắt đầu nhận được tức giận hoặc buồn bã, sau đó tất cả chúng ta phải thừa nhận rằng chúng tôi đã tìm được một chỗ yếu là xứng đáng điều tra nghiêm trọng.Nghĩa là, hãy giữ cho các cuộc thảo luận rational và dựa trên thực tế.Sau khi tất cả, chúng tôi là kỹ sư.

Nếu bạn muốn đi vượt ra ngoài infinitely thin stripline, tôi có đính kèm một pdf trên một dày Lossless stripline thử nghiệm trường hợp.Tôi có một trang tính lây lan cho rằng quá, nhưng nó không phải là prettied lên.Tay nó sẽ ra yêu cầu trên đặc biệt rất có khả năng người sử dụng.

Có rất nhiều trường hợp, nhiều thử nghiệm khác.Nếu có quan tâm, tôi có thể mang lại cho chúng lên khi chúng tôi nhận được mỗi trường hợp làm việc ra ngoài.
Xin lỗi, nhưng bạn cần đăng nhập để xem tập tin đính kèm này

 

[loucy]

Những số không-dày và dày stripeline geometries Tem hỗ trợ cả hai chế độ.Tính chính xác của S11 cho đường dây cố định chiều dài bascially phản ánh tính chính xác của việc tuyên truyền và zo Bồ.Một số 3D solvers modal 2D sử dụng các phân tích để có được hai giá trị.Các kết quả là tương đối chính xác với coarse lưới (trong tổng số các tế bào, một số tế bào tương đối nhỏ).Bởi constrast, Sonnet và một số khác 2.5D (3Dplanar) các công cụ giải quyết vấn đề để có được 3D zo và Bồ.Những lớp học sau đó các công cụ máy vi tính rõ ràng yêu cầu thêm tài nguyên để có được tương tự như độ chính xác, vì ảnh hưởng của trật tự cao hơn chế độ cần phải được nắm bắt và gỡ bỏ.Nếu 2D modal phân tích được sử dụng trong một 2.5D solver, solver này sẽ được nhanh hơn.

Vì vậy, các vấn đề chủ yếu stripeline benchmark kiểm tra và tương ứng excitation de-embedding chương trình trong một EM solver.Sonnet rằng nó xuất hiện hiện tốt hơn hơn hầu hết các công việc khác MoM solvers trong các trường hợp stripeline dày.Nhưng Sonnet
của tốc độ và độ chính xác cho vấn đề này không được ấn tượng như vậy khi so sánh với 3D solvers với ý tưởng sóng-cảng triển khai thực hiện.Ngoài ra, EM3DS dường như để đạt được kết quả tương tự như đối với dày stripeline với số tiền ít hơn số lượng tế bào (nhưng không nhất thiết phải ít bộ nhớ), chủ yếu bởi vì nó sử dụng một không đồng bộ lưới.Theo tôi,
điều này ra khỏi một trong những điểm yếu của Sonnet dày
của mô hình-conductor các tờ spaced được thống nhất trong các hướng thẳng đứng, mà là không cần thiết.Hãy để chúng tôi chào đón
Tiến sĩ Rautio
nhận xét về lý do tại sao nó đã làm như vậy.

Tôi biết không có thương mại MoM công cụ bằng cách sử dụng sóng-cảng (2D modal phân tích để xác định excitation).Xin vui lòng điểm nó, nếu có gì đó thật sự ra ở đó.Sẽ có intereting để chạy trên stripeline vấn đề.

Zeland
của IE3D cung cấp một tùy chọn cài đặt cho các cổng được gọi là "mở rộng cho các làn sóng", nhưng không xuất hiện để được sử dụng một 2D modal phân tích.Nếu bất cứ ai có chính xác thông tin về các tùy chọn này, chúng tôi muốn nghe thêm về nó.

Như đã nêu ở trên được dựa trên kinh nghiệm của tôi bằng cách sử dụng một số EM solvers.Tôi đã không cố gắng ghi lại thời gian, nhưng tôi đã làm những lô | S11 | quan sát các accurarcy.Trong một số trường hợp (solver Đáp vs solver B), thời gian khác nhau khá rõ ràng và lý do (như tôi nhận) đã được mô tả ở trên.Câu chuyện có thể khác nhau cho các lossy dày stripeline.

 

[rautio]

Cảm ơn ý kiến của bạn Loucy.Nếu những gì bạn muốn là zo, sau đó một modal 2-D phân tích,
chẳng hạn như được sử dụng trong các khối lượng là meshers nhanh hơn.Tuy nhiên, bạn cũng có thể đặt được định nghĩa của zo đang được sử dụng, điện áp hiện nay, điện lực, hoặc quyền lực hiện tại.Hiện tất cả các tần số thấp cho cùng một câu trả lời.Đối với Lossless stripline (dielectric đồng nhất) cho tất cả cùng một câu trả lời.Đối với microstrip ở tần số cao,
tất cả các câu trả lời khác nhau cho ba.Sonnet sử dụng một Tem zo tương đương, tức là, nó sẽ ở S-tham số của một chiều dài dòng và báo cáo những gì zo tương ứng với các tham số của S-.Có vẻ hợp lý hơn rất nhiều với tôi.Nó cũng đưa ra một zo (f) mà tương ứng với một nguyên nhân hệ thống (không có đầu ra trước khi bạn cho nó một đầu vào), như là sẽ được xuất bản trong một giấy tôi hiện có trong các chu kỳ xem xét lại.

Để kiểm tra các khối lượng meshers cho hiệu suất của chúng, chứ không phải là thử nghiệm các kết hợp 2-D zo solver, so sánh S11 cho quý wavelength dòng.Hãy chắc chắn rằng nó là chính xác 1 / 4 wavelength dài.Một chính xác 50 ohm dòng S11 sẽ có chính xác bằng không.Việc tính toán giá trị của khóa học sẽ không được chính xác không.Các điện áp magnitude (không dB) sẽ là rất chặt chẽ bằng với tỷ lệ phần trăm lỗi trong zo tính toán.Điều này giả định rằng độ dài của các tế bào hoặc lưới như vậy là có lỗi nhỏ trong velocity của tuyên truyền không phải là điều quan trọng.Ví dụ, nếu đăng S11 = 0,01, bạn có 1% lỗi trong zo.Vì vậy, để kiểm tra khối lượng meshers, xem cách thức đăng S11 converges.Những điều cần tìm được bao nhiêu thời gian phân tích hiện nó đi để converge đến một cấp độ, và nếu không phải là hội tụ được mịn và đồng bộ.

Đối với Sonnet
của meshing thống nhất của kim loại dày (ví dụ, bằng phân phối thông qua các tấm độ dày của kim loại), mà hiện đòi hỏi phải có rất nhiều công việc không cần thiết khi bạn cần phải sử dụng nhiều trang tính.Hãy xem xét ba trường hợp:

1) Chỉ có một trang tính là cần thiết.Đây là trường hợp phổ biến nhất, và nên được sử dụng ở tất cả các nếu có thể.Để thử nghiệm, S-nhận được các thông số với một bảng, sau đó với hai.Nếu thấy được sự khác biệt là lớn hay nhỏ so với yêu cầu.Đối với hầu hết các trường hợp, một trong những tờ là đủ miễn là bạn không có khoảng trống được ít hơn gấp đôi độ dày và không có tuyến đường quan trọng với chiều rộng nhỏ hơn hai lần các độ dày.Có những trường hợp ngoại lệ, do đó, khi có nghi ngờ, kiểm tra cụ thể trường hợp của bạn.Đây là lời khuyên đúng cho tất cả các phân tích EM.

2) Hai tấm mô hình phổ biến nhất là khi độ dày là cần thiết.Một lần nữa, nếu nghi ngờ, thử nghiệm với một trong những giấy tờ đơn,
giấy tờ hoặc bốn.Thông thường khi cần thiết trong quá khứ thúc đẩy các giới hạn cho một bảng mô tả ở trên.

3) Multi-tờ cần thiết khi đang có khoảng trống <<độ dày.Khi nhiều tờ cần thiết, bạn có thể nhận được tính chính xác của nhiều trang tính bằng cách sử dụng hai tấm, xem

James C. Rautio, "A-Vũ trụ ánh xạ Người mẫu của Dày, chặt chẽ Coupled Conductors cho planar Electromagnetic Phân tích," IEEE Microwave Magazine, Vol.5,
Số 3, tháng chín năm 2004, pp.62 - 72.

và

David I. Sanderson, James C. Rautio, Robert A. Groves, và Sanjay Raman, "chính xác của mẫu Monolithic Inductors Dùng cho Conformal Meshing Giảm tính," IEEE Microwave Magazine, Vol.4,
số 4 tháng mười hai năm 2003, pp.87 - 96.

Hiện có tại IEEE Xplore, hoặc tôi sẽ gửi email bản sao theo yêu cầu.

Vì vậy, các mô hình đa-sheet nhu cầu thực sự sẽ được sử dụng trong releatively chỉ có vài trường hợp, và do thời gian phân tích các yêu cầu cần tránh nếu ở tất cả các có thể, trở lại này là đúng cho tất cả các phân tích EM.

Tôi thường ghét đi tất cả các khoảng thời gian nói."Những vấn đề sẽ được giải quyết trong phiên bản kế tiếp," nhưng trong trường hợp này là đúng sự thật.Sonnet
của người kế tiếp sẽ được phát hành không đồng bộ về phân phối cho các tấm kim loại dày.Tôi đã được giúp đỡ với các giải pháp bản thân mình.Nhưng một lần nữa, tôi khuyên, và cho Sonnet EM khác cho tất cả các phân tích, làm gì, bạn có thể sử dụng các mô hình đơn giản, bạn có thể để có được những kết quả đến mức độ chính xác mà bạn cần.Multi-tờ nên chỉ được một tác phẩm mới tuyệt đối nghỉ mát.

Đối với mất mát, bạn có thể nhận được một ý tưởng tốt về tính chính xác sẽ có một phân tích cho các thiệt hại của chỉ cần nhìn vào hiện tại phân phối.Nếu bạn muốn có được sự Tôi ˛ R mất quyền, bạn cần phải có được sự Tôi phải.Sự cạnh cao hiện nay (nơi có tổn thất cao) là quan trọng nhất để có đại diện một cách chính xác.

Ngoài ra, chỉ cần nói cái gì là "chính xác" thật sự không nói rất nhiều.Mọi người đều có một khác nhau, đôi khi rất khác nhau, ý tưởng của những gì có nghĩa là chính xác.Gì đó có ích nhiều hơn nữa sẽ là thời gian phân tích hoặc lưới kích thước yêu cầu để converge lỗi đến 1% và 0,1% lỗi.