[SI-LIST] Re: modal voltage and modal current with normalized energy.

  • From: Don Pakbaz <don.pakbaz@xxxxxxxxxxxxxxxxxxx>
  • To: shlepnev@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Tue, 7 Jun 2016 13:35:55 -0400

Hi Yuriy;
Thanks for your explanation...It helped a great deal! I been asking the
tool vendor and have a ticket open
on this topic with them but they cannot explain it well. Their AE so far
struggling back and forth with their
R&D. It is a a difficult and convoluted concept to understand but
with references that you given maybe
I will finally grasp it. Thanks again

On Tue, Jun 7, 2016 at 11:05 AM, Yuriy Shlepnev <shlepnev@xxxxxxxxxxxxx>
wrote:

Hi Don,

You have to ask the CAD vendor on the normalization definition used in your
particular case.
In general, it is all about mapping of Maxwell's equations solution into a
microwave network. Electric and magnetic fields are mapped into voltages or
waves and currents to reduce the problem to a multiport network or
equivalent circuit.
Solutions of the Maxwell's equations for resonators and waveguiding
structures are sets of resonance or propagating/evanescent modes. Modal
electric and magnetic fields of a resonator can be used as the basis
functions to define voltage, current and equivalent circuit of the
resonator. Modal fields of a waveguiding structures (PCB or packaging
interconnects) can be used as the basis functions to reduce problem to
Telegrapher's equations and use transmission line theory to solve them. It
is called modal decomposition. Such reduction is exact if voltage and
current are used as the expansion coefficients with the electromagnetic
modes directly. Though, depending on the normalization, you may end up with
different values of the modal voltage, current, and characteristic
impedance. The reduction is an approximation if voltages and currents are
defined as in the circuit theory (current-voltage, current-power or
voltage-power for quasi-TEM solutions for instance). Voltages and currents
in the modal space are just coefficients in the Fourier expansion that uses
modes as the basis functions instead of just sin and cosine functions.
Models constructed in this way can be connected only with the models with
exactly the same definition of voltages, currents or waves. The end result
(multiport parameters of a network) should be independent of the internal
normalization and presented in the measurable variables (currents and
voltages or waves). Electromagnetic fields computed from the voltages and
currents defined at the ports are also unique and should be independent of
the internal normalization used in a tool.
Here are some classical books on the subject:
N. Markuvitz, Waveguide handbook, 1951
R. Harrington, Time harmonic electromagnetic fields, 1961
R.E. Collin, Field theory of guided waves, 1991
F. Olyslager, Electromagnetic waveguides and transmission lines, 1999

Best regards,
Yuriy

Yuriy Shlepnev, Ph.D.
President, Simberian Inc.
2629 Townsgate Rd., Suite #235, Westlake Village, CA 91361, USA
Office +1-702-876-2882; Fax +1-702-482-7903
Cell +1-206-409-2368; Virtual +1-408-627-7706
Skype: shlepnev

www.simberian.com
Simbeor - Accurate, Productive and Cost-Effective Electromagnetic Signal
Integrity Software
2010 and 2011 DesignVision Award Winner, 2015 Best In Design&Test Finalist



-----Original Message-----
From: si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx]
On
Behalf Of Don Pakbaz
Sent: Monday, June 6, 2016 7:16 AM
To: SI
Subject: [SI-LIST] modal voltage and modal current with normalized energy.

Dear Experts;
Is there a Literature/Documentation that explains what the "modal voltage
and modal current with normalized energy." is?
I am running to this issue on some of the CAD vendor tools that for example
trying to explain resonance mode voltage. They explain as:

"current are modal voltage and modal current with normalized energy.

To put it simple, if the total energy of the mode is normalized, the modal
voltage and modal current distribution is determined.

There is a domain and a resonant mode in this domain. If you do
mode_V*mode_I integration over the whole domain, you get the energy of this
mode. If this energy is normalized to 1, then you have the mode_v
distribution."

I am not exactly sure what this means! Do I need to go get a PHD in EM to
understand this concept? Thank you kindly for any help or comments you can
provide...
--
Regards;

Don Pakbaz

Global Foundries
1000 River Rd, M/S 863H
Essex Jct, VT 05452
Email: don.pakbaz@xxxxxxxxxxxxxxxxxxx <pakbazf@xxxxxxxxxx>
Voice: (802) 769-5638  Tieline: 446-5638

"This e-mail and its attachments, if any, may contain confidential and
privileged material for the sole  use of the intended  recipient. Any
review, use, distribution ordisclosure by others is strictly prohibited. If
you are not the intended recipient (or authorized to receive for the
recipient), please contact the sender by reply e-mail and delete all copies
of this message from your system without copying it and notify sender of
the
misdirection by reply e-mail. "


------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
                //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu





-- 
Regards;

Don Pakbaz

Global Foundries
1000 River Rd, M/S 863H
Essex Jct, VT 05452
Email: don.pakbaz@xxxxxxxxxxxxxxxxxxx <pakbazf@xxxxxxxxxx>
Voice: (802) 769-5638  Tieline: 446-5638

"This e-mail and its attachments, if any, may contain confidential and
privileged material for the sole
 use of the intended  recipient. Any review, use, distribution ordisclosure
by others is strictly
prohibited. If you are not the intended recipient (or authorized to receive
for the recipient), please
contact the sender by reply e-mail and delete all copies of this message
from your system without
copying it and notify sender of the misdirection by reply e-mail. "


------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

Other related posts: