3.2 Stíněné mikropáskové vedeníVývoj programuSoftwarová implementace metody konečných prvků, aplikované na analýzu stíněného mikropáskového vedení, je velmi
podobná implementaci metody pro analýzu vlnovodů (čl. 3.1, vrstva D).
Proto se jen v několika stručných bodech zmíníme o tom, co mají obě metody společného, a o jejich vzájemných rozdílech.
|
Obr. 3.2D.1 | Číslování lokálních hran |
| Číslování uzlů a hran. Lokální číslování uzlů můžeme ponechat stejné jako
v případě analýzy obdélníkového vlnodou (u trojúhelníků ležících na hraně
začínáme číslovat v levém dolním vrcholu a pokračujeme proti směru hodinových
ručiček, u trojúhelníků stojících na vrcholu číslování začíná v pravém
horním vrcholu a opět proti směru hodinových ručiček pokračuje dále). Lokální
hrany jsou potom číslovány tak, aby proti nultému lokálnímu
uzlu ležela nultá lokální hrana (tzn. lokální hrany č. 0 jsou v případě
našich pravoúhlých trojúhelníků svislé), atd. Popsané číslování lokálních
uzlů a hran je nakresleno na obr. 1.
Nyní ke globálnímu číslování. Začínáme
číslováním diagonálních hran z levého dolního dvoj-prvku a po jednotlivých
řadách stoupáme k pravému hornímu dvoj-prvku. Poté globální číslování pokračuje
stejným způsobem přes všechny horizontální hrany a dále přes všechny hrany
vertikální. Následuje globální číslování uzlů, které
je uspořádáno stejně jako v případě obdélníkového vlnovodu.
Při číslování uzlů a hran není samozřejmě
nutno postupovat stejným způsobem, jaký jsme právě popsali. Je možno vymyslet
si libovolný svůj vlastní postup číslování, avšak je zcela nutné tento
svůj vlastní postup do důsledku dodržovat v celém programu, tzn. při sestavování
matice C, při sdružování lokálních
uzlů a hran do uzlů a hran globálních, při zavádění okrajových podmínek,
při vizualizaci výsledků, atd.
|
Obr. 3.2D.2 | Stíněné mikropáskové vedení |
|
-
Sestavení matice C. Připomeňme, že matice C
slouží ke sdružování lokálních uzlů a hran do uzlů a hran globálních. Ta
část matice C, která slouží
ke sdružování uzlů, zůstává stejná jako v případě obdélníkového vlnovodu
(v prvním sloupci jsou jedničky ve všech řádcích, které odpovídají lokálním
uzlům přispívajícím do prvního uzlu globálního, atd.). Nová část matice
C,
která má za úkol sdružovat lokální hrany, má v každém sloupci nejvýše dvě
nenulové hodnoty (do globální hrany mohou přispívat nejvýše dvě hrany lokální).
Přitom jedna z těchto nenulových hodnot (jedniček) musí být záporná, protože
lokální hrany, přispívající do hrany globální, mají v námi navrhovaném
uspořádání z obr. 1 vzájemně opačnou orientaci.
- Okrajové podmínky. Při analýze
musíme zabezpečit, aby složky elektrické intenzity, které jsou tečné k
dokonale elektricky vodivým povrchům, byly nulové. Proto musíme z globálních
matic vypustit ty řádky a sloupce, které odpovídají uzlům, nacházejícím
se na dokonale elektricky vodivých plochách, a hranám, které opět leží
na těchto plochách. Rovněž musíme vypustit
všechny hrany a uzly, které se vyskytují uvnitř kovových objektů.
V ostatních bodech se programy pro vlnovou analýzu stíněného mikropáskového vedení shodují s programy pro analýzu
obdélníkového vlnovodu.
|