進行波管の周期的固有モードシミュレーション

周期的境界を設定したモデルの固有モードを計算した例をご紹介します。周期的境界には位相シフトを変数で定義し、10度のステップ幅で5度から175度までスイープします。CST MW STUDIO(CST MWS)の固有モードソルバーはこのタスクに好適な機能を備えています。

図 1:らせん1回転を1単位とする形状モデル
図 1:らせん1回転を1単位とする形状モデル

解析周波数の上限を10 GHzとします。境界条件は、z方向を「periodic」、それ以外は「electric」に定義することにより、らせんの周期性を表現します。周期的境界にパラメータ「phase」を設定し、位相シフトのスイープが行えるようにします。

図2:周期的境界のある固有モードシミュレーションの結果: (左から)電界、磁界、表面電流
図2:周期的境界のある固有モードシミュレーションの結果: (左から)電界、磁界、表面電流
図3:位相スイープから得られた分散特性
図3:位相スイープから得られた分散特性

ポスト処理機能を使用して、パラメータスイープの結果をもとに計算した分散カーブを図3に示します(縦軸:位相速度、横軸:周波数)。固有モードソルバーは指定された数のモードを出力します。上図左では3つのモードがプロットされています。

図4:パラメータスイープの結果からポスト処理により出力されたピアス インピーダンス
図4:パラメータスイープの結果からポスト処理により出力されたピアス インピーダンス

ポスト処理から得られたピアス インピーダンスを図4に示します。進行管内のパワーフローも同様にしてポスト処理によって求めることができます。

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所在地
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