Monografia
Análise de filtros de guias de ondas utilizando o método FDTD em Python
Registro en:
JESUS, Nathann Araújo de. Análise de filtros de guias de ondas utilizando o método FDTD em Python. 54 f. Monografia (Graduação)- Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Tocantins, Palmas, 2021.
Autor
Jesus, Nathann Araújo de
Institución
Resumen
This work presents a program developed with the Python programming language in
order to analyze waveguide filters. The calculation of electromagnetic fields was
performed using the finite difference in time method (FDTD). The program was
designed to simulate waveguide filters operating in the fundamental mode and with H plane discontinuity. In this way it was possible to reduce the problem to two
dimensions. As a result of the simulation, the program returns the values of parameters
S11 and S21 of the scattering matrix. In addition to these parameters, the program is
able to plot in real time the amplitude of the electric field along the length of the guide.
It is also capable of presenting magnetic fields along the longitudinal section of the
guide. To validate the program, there was a comparison between parameters S11 and
S21 obtained by simulating filters using the program developed with the simulation of
the student version of the CST software. The results obtained were consistent between
the simulations. O presente trabalho apresenta um programa desenvolvido com a linguagem de
programação Python com a finalidade de analisar filtros de guias de ondas. O cálculo
dos campos eletromagnéticos foi realizado a partir do método das diferenças finitas
no tempo (FDTD). O programa foi elaborado para simular filtros de guias de ondas
operando no modo fundamental e com descontinuidades de plano H. Desse modo foi
possível reduzir o problema para duas dimensões. Como resultado da simulação o
programa retorna os valores dos parâmetros S11 e S21 da matriz de espalhamento.
Além desses parâmetros o programa é capaz de plotar em tempo real a amplitude do
campo elétrico ao longo do comprimento do guia. Também é capaz de apresentar os
campos magnéticos ao longo da seção longitudinal do guia. Para validação do
programa, houve a comparação entre os parâmetros S11 e S21 obtidos pela simulação
de filtros utilizando o programa elaborado com a simulação da versão estudantil do
software CST. Os resultados obtidos foram coerentes entre as simulações.