9ピンI/Oコネクタのクロストーク解析
この例では、9ピンコネクタを標準フォーマットファイルであるSAT(Saved-as-text)CADファイルからXFdtdにインポートしています。コネクタは、導電性の外装パッケージ、接続を形成する9ピン(オスとメス)、ピンを囲む絶縁誘電体の3つの主要部品で構成されています。コネクタの完全なアセンブリは図1に示されており、導電性部品は白で、誘電体は緑で表示されています。図2では、誘電体絶縁体とピンの端が見えるように、外側のパッケージが取り除かれています。図3はピンのみを示しています。
詳細度が高いため、デバイスは0.075mmの解像度のFDTDグリッドでメッシュ化され、約1300万セルの形状が生成されます。得られたメッシュの図を図4に示しますが、内部コンポーネントの詳細を示すために、いくつかのパーツが削除されています。
シミュレーションの励起には、10GHzまでの広帯域ガウシアンパルスを使用します。このパルスは、XFdtdの導波管ポート機能を使ってピンの1つに入力されます。入力ポートの電界分布を図5に示します。このシミュレーションでは、図 1-4 の右下隅のピンに信号を印加し、入力はピンの+X 側から入力し、-X 端に向かって伝搬します。このシミュレーションでは、すべてのピンのSパラメータが保存されます。
図6では、信号がピンの出力端に到達したところで、励起されたピンの電界が示されています。図7では、電界はピンの端を通過し、隣接する他のピンに流れ始めています。ー図8では、のー図8はー図8ではー図8(ー図8)ピンのー図8(ー図8)
In Figures 9-11 the electric fields are shown at the same instances in time as displayed in Figures 6-8 but this time in the plane of the output port.ー出力ポートからーにー最もーにー最もーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
図12は、2GHzにおけるコネクターの3つの面における定常状態の電界を示している。この画像から、構造の全ピンにおける電界レベルがピークから約30dB低下していることがわかる。図13は、Sパラメータを周波数の関数としてグラフ化したものである。入力から出力への伝送は、周波数範囲にわたって1~6dBの損失を示している。入力からのリターンロスは0~6GHzで低く、周波数帯域の上限に向かって上昇する。隣接するポート(励起ピンの左側)のクロスカップリングは、帯域にわたって15dB以上レベルが低下している。励起ピンの斜め向かいにあるピン(図14参照)では、クロスカップリングは6GHzまで15dBで、その後周波数が高くなるにつれて増加する。