9 针输入/输出接口串音分析
在本例中,一个 9 针连接器从标准格式文件 SAT(存为文本)CAD 文件导入XFdtd。连接器由三个主要部分组成:导电外壳、构成连接的 9 个插针(公母)和插针周围的绝缘介质。完整的连接器组件如图 1 所示,其中导电部分显示为白色,绝缘体显示为绿色。在图 2 中,外包装已拆除,以显示电介质绝缘体和引脚末端。图 3 仅显示引脚。
由于细节要求较高,该器件采用了分辨率为 0.075 毫米的 FDTD 网格,产生了约 1,300 万个单元的几何图形。图 4 显示了网格结果的视图,其中有几个部分被移除,以显示内部组件的细节。
模拟的激励将是一个频率高达 10 GHz 的宽带高斯脉冲。利用 XFdtd 的波导端口功能将脉冲输入其中一个引脚。输入端口产生的场分布如图 5 所示。在本次仿真中,信号将施加到图 1-4 右下角的引脚,输入从引脚的 +X 端进入,向 -X 端传播。所有引脚的 S 参数都将在本次仿真中保存。
图 6 显示的是受激引脚上的电场,此时信号刚刚到达引脚的输出端。在图 7 中,电场已通过引脚末端,并开始流入其他相邻引脚。在图 8 中,电场到达结构中所有引脚的时间已经足够。
图 9-11 显示了与图 6-8 相同时间点的电场,但这次是在输出端口的平面上。从图中可以看出,距离输出端口最远的引脚上的电场比输出端口的峰值电平低约 30 dB。
图 12 显示 2 GHz 时连接器三个平面上的稳态电场。图像显示,该结构所有引脚的电场水平都比峰值低约 30 dB。图 13 是 S 参数随频率变化的曲线图。在频率范围内,从输入到输出的传输损耗在 1 到 6 dB 之间。从输入到输出的回波损耗在 0 到 6 千兆赫之间较低,然后向频段的高端上升。相邻端口(激励引脚左侧)的交叉耦合在整个频段内显示出超过 15 dB 的下降水平。对于受激引脚斜对面的引脚(见图 14),交叉耦合在 6 GHz 以下为 15 dB,然后在更高频率上增加。