Berechnung des Hochfrequenzverhaltens komplexer Strukturen mit der Methode gekoppelter Streuparameter – CSC

Abstract

Es wird eine Methode zur Berechnung der Hochfrequenz-Eigenschaften komplexer Strukturen vorgestellt. Das Verfahren beruht auf der Zerlegung der Gesamtstruktur in einzelne einfachere Segmente, deren breitbandige S-Matrizen mit kommerziellen Programmen berechnet werden. Das Gesamtsystem kann von beliebiger Topologie sein, und die Zahl der die Segmente verkoppelnden Hohlleiter- Moden ist nicht begrenzt. Als Ergebnis steht bei offenen Strukturen deren vollständige S-Matrix, bei abgeschlossenen deren Resonanzeigenschaften zur Verfügung. Die theoretischen Grundlagen werden beschrieben und die Anwendung mit Beispielen aus dem Gebiet der Teilchenbeschleuniger und zu Eigenschaften schwach elliptisch geformter Resonatoren illustriert. A method called Coupled S-Parameter Calculation – CSC is described which is used to calculate the rf properties of complex structures, i.e. either their scattering (devices with ports) or their resonance properties. The method is based on the segmentation of the entire system into sections being less complex, the external calculation of the section’s broadband S-matrices, and a combination scheme, which is applicable to any topology and number of modes. The method’s principle is described. Examples from the field of particle accelerator cavities and about the properties of weakly elliptical resonators are given.