1 / 24

Numerické modelování terahertzových struktur

ČES seminář 2008. Numerické modelování terahertzových struktur. Praha , 11. června , 2008. J. L áčík , Z. Lukeš, Z. Raida Vysoké učení technické v Brně. Obsah. Úvod – Rotační spektroskopie Modelování komponent spektroskopu Modelování spektroskopu

latanya
Download Presentation

Numerické modelování terahertzových struktur

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ČES seminář 2008 Numerické modelování terahertzových struktur Praha, 11. června, 2008 J. Láčík, Z. Lukeš, Z. Raida Vysoké učení technické v Brně

  2. Obsah • Úvod – Rotační spektroskopie • Modelování komponent spektroskopu • Modelování spektroskopu • Asymptotické metody – ray tracing, ray launching • Analýza čočky – porovnání přesnosti • Analýza celé aparatury • Závěr

  3. Úvod – Rotační spektroskopie (1) • Absorpce a emise eletromagnetického vlnění molekulami • Praktická u plynů - rotační pohyb molekul je kvantován • Frekvenční rozsah v řádu desítek až stovek gigahertzů

  4. Úvod – Rotační spektroskopie (2)

  5. Modelování komponent spektroskopu (1) • CST Microwave Studio • Globální optimalizační metody - GA, PSO • Implementace GA a PSO ve Visual Basic Environment programu CST Microwave Studio LTSA x= 12 mm y= 25 mm s= 0,1 mm T= 0,3 mm d=? (0,5-5) mm r =? (0,05-2) mm r= 2,17 tan =0,001

  6. Modelování komponent spektroskopu (2) • Kritériální funkce:

  7. Modelování komponent spektroskopu (3) d = 0,154 mm r = 2,34 mm

  8. Modelování spektroskopu (1) • Délka spektroskopu – v řádu stovek až tisíců násobků vlnové délky => standardní vlnové metody nelze použit • Asymptotické metody: • Geometrická optika (GO) – Snellův zákon • Uniformní teorie difrakce (UTD)

  9. Modelování spektroskopu (2) • …Asymptotické metody: • Příčný rozměr rozhraní >>  • Ray tracing: • nalezení všech relevantních cest šíření vlny • přímý (metoda obrazů), nepřímý (ray launching)

  10. Ray launching (1) Discrete ray tubes Discrete rays and reception spheres • Ray density normalization

  11. Ray launching (2) – Ray density normalization • Několik paprsků je vysláno na stejné fyzikální cestě • Hustota paprsků nd je použita k výpočtu počtu paprsků M, které jdou po fyzikálně identické cestě:

  12. Ray launching (3) – Ray density normalization • Předpoklad: velký počet paprsků vyslán homogenně • Místo přijmu: • Přijímací koule (reception sphere) • Přijímací rovina • Přijímací kvádr

  13. Ray launching (4) • Implementace: • C++ Builder • Komponenty spektroskopu jsou kromě vysílací antény definovány svými reálnými parametry • Komponenty musí být ve vzdálené zóně antény • Uvažována jen jedna difrakce

  14. Analýza čočky – porovnání přesnosti (1) • D = 100 mm; fl= 200 mm; f = 60 GHz

  15. Analýza čočky – porovnání přesnosti (2)

  16. Analýza spektroskopu (1) • G = 20 dB; P= 10 mW; f = 118,75 GHz; L = 2,7 m; W = 0,55 m

  17. Analýza spektroskopu (2)

  18. Analýza spektroskopu (3) – vysílací anténa X Vysílací anténa

  19. Analýza spektroskopu (3) – vysílací anténa X Vysílací anténa

  20. Analýza spektroskopu (4) – přijímací anténa

  21. Analýza spektroskopu (4) – přijímací anténa

  22. Analýza spektroskopu (5) – reflektor

  23. Analýza spektroskopu (5) – reflektor

  24. Závěr • Extrémně velká elektrická velikost spektroskopu => nutnost použit asymptotických metod • Vytvořený model je možné použít k parametrické analýze nebo k optimalizaci celé soustavy

More Related