Линия передачи
Линия передачи основанного на задержке или сосредоточенного параметра
Библиотека
Simscape / Электрический / Электромеханический / Пассивный / Строки
Описание
Блок Transmission Line позволяет вам выбрать между следующими моделями линии передачи:
Основанный на задержке и без потерь
Основанный на задержке и с потерями
L-раздел сосредоточенного параметра
Раздел пи сосредоточенного параметра
Право преимущественной покупки обеспечивает лучшую производительность симуляции с опциями 2, 3 и 4, требующими прогрессивно большей вычислительной мощности.
Основанный на задержке и без потерь
Это право преимущественной покупки, Delay-based and lossless, моделирует линию передачи как фиксированный импеданс, независимо от частоты, плюс термин задержки. Уравнения определения:
v1 (t) – i1 (t) Z0 = v2 (t – τ) + i (t – τ) Z 0
2
v 2 (t) – i2 (t) Z 0 = v1 (t – τ) + i1 (t – τ) Z0
где:
v1 является напряжением через левый конец линии передачи.
i1 является током в левый конец линии передачи.
v2 является напряжением через правый конец линии передачи.
i2 является током в правый конец линии передачи.
τ является задержкой линии передачи.
Z0 является импедансом характеристики строки.
Основанный на задержке и с потерями
Чтобы ввести потери, вторая опция, Delay-based and lossy, соединяет N основанные на задержке компоненты, каждый заданный вышеупомянутыми уравнениями, последовательно через набор резисторов, как показано на следующем рисунке.
N является целым числом, больше, чем или равный 1. r = R · LEN / N, где R является сопротивлением строки на единицу длины и LEN, является длиной строки.
L-раздел сосредоточенного параметра
Следующая блок-схема показывает модель одного L-линейного-сегмента.
Параметризация сосредоточенного параметра использует копии N вышеупомянутой модели сегмента, соединенной последовательно.
Параметры следующие:
R является сопротивлением строки на единицу длины.
L является индуктивностью строки на единицу длины.
C является длиной емкости на единицу длины строки.
G является проводимостью строки на единицу длины.
LEN является длиной строки.
N является количеством серийных сегментов.
Раздел пи сосредоточенного параметра
Следующая блок-схема показывает модель одного линейного сегмента пи.
Параметризация сосредоточенного параметра использует копии N вышеупомянутой модели сегмента, соединенной последовательно. Параметры как заданы для модели линии передачи L-раздела. В отличие от модели L-раздела, модель раздела пи симметрична.
Параметризация модели строки сосредоточенного параметра
Модели сосредоточенного параметра (L-раздел или раздел пи) являются самыми сложными, чтобы моделировать, обычно будучи нужен в значительно большем количестве сегментов (больший N), чем для основанной на задержке и модели [1] с потерями.
Производители кабеля обычно не заключают значение индуктивности в кавычки на единицу длины, но вместо этого дают характеристический импеданс. Индуктивность, емкость и характеристический импеданс связаны:
L = C · Z 02
Блок позволяет вам задать или L или Z 0 при использовании модели сосредоточенного параметра.
Предположения и ограничения
Для опций сосредоточенного параметра MathWorks рекомендует, чтобы вы использовали трапециевидный решатель, такой как
ode23t. Это вызвано тем, что модели передачи сосредоточенного параметра очень слегка ослабили внутренние движущие силы, которые подходят лучше всего для трапециевидных решателей для числовой точности.Модель раздела пи сосредоточенного параметра имеет параллельный конденсатор в обоих концах. Это означает, что вы не должны соединять его непосредственно с идеальным источником напряжения, то есть, источником без внутреннего сопротивления. Модель L-раздела сосредоточенного параметра, однако, имеет серийный входной резистор, и поэтому можно соединить ее непосредственно с идеальным источником напряжения.
Порты
Блок имеет четыре электрических порта сохранения. Для коаксиального кабеля эти два верхних порта соответствуют внутреннему проводнику и этим двум нижним портам к внешнему проводнику экранирования.
Параметры
- Model type
Выберите одну из следующих моделей линии передачи:
Delay-based and lossless— Смоделируйте линию передачи как фиксированный импеданс, независимо от частоты, плюс термин задержки, как описано в Основанном на задержке и Без потерь. Это - метод по умолчанию. Это обеспечивает лучшую производительность симуляции.Delay-based and lossy— Смоделируйте линию передачи как многие основанные на задержке компоненты, соединенные последовательно через набор резисторов, как описано в Основанном на задержке и С потерями.Lumped parameter L-section— Смоделируйте линию передачи как многие L-линейные-сегменты, соединенные последовательно, как описано в L-разделе Сосредоточенного параметра.Lumped parameter pi-section— Смоделируйте линию передачи как многие линейные сегменты пи, соединенные последовательно, как описано в Разделе Пи Сосредоточенного параметра.
- Transmission delay
Общая задержка линии передачи. Этот параметр появляется для основанных на задержке моделей только. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является
5не уточнено, который является типичным значением для однометрового коаксиального кабеля.- Characteristic impedance
Характеристический импеданс линии передачи. Этот параметр появляется для основанных на задержке моделей, и для моделей сосредоточенного параметра, где Parameterization является
By characteristic impedance and capacitance. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значение по умолчанию является Омом50.- Parameterization
Этот параметр появляется для моделей сосредоточенного параметра только. Выберите образцовый метод параметризации, как описано в Параметризации Модели Строки Сосредоточенного параметра:
By characteristic impedance and capacitance— Задайте значения для параметров Capacitance per unit length и Characteristic impedance. Это - метод по умолчанию.By inductance and capacitance— Задайте значения для параметров Capacitance per unit length и Inductance per unit length.
- Inductance per unit length
Эффективная индуктивность линии передачи на единицу длины. Для моделей сосредоточенного параметра, где Parameterization является
By inductance and capacitance, этот параметр появляется вместо параметра Characteristic impedance. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является220μH/m.- Capacitance per unit length
Длина емкости на единицу длины линии передачи. Этот параметр появляется для моделей сосредоточенного параметра только. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значение по умолчанию является
90pF/m.- Resistance per unit length
Общее сопротивление линии передачи (то есть, сумма сопротивления для двух путей к проведению) на единицу длины. Этот параметр появляется для
Delay-based and lossyи для моделей сосредоточенного параметра. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значение по умолчанию является Омом/м0.3.- Insulation conductance per unit length
Проводимость между двумя проводниками линии передачи на единицу длины. Этот параметр появляется для моделей сосредоточенного параметра только. Значение параметров должно быть больше, чем или равным, нуль. Значением по умолчанию является
5e-6S/m.- Line length
Общая длина линии передачи. Этот параметр появляется для
Delay-based and lossyи для моделей сосредоточенного параметра. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является1m.- Number of segments
Количество образцовых сегментов раньше представляло линию передачи. Этот параметр появляется для
Delay-based and lossyи для моделей сосредоточенного параметра. Значение параметров должно быть целым числом, больше, чем, или равный, 1. Значением по умолчанию является1.
Ссылки
[1] Sussman-форт, С.Е. и Дж.К. Хэнтгэн. “Реализация SPICE моделей линии передачи и диода Шотки с потерями”. Транзакции IEEE на микроволновой теории и методах. Издание 36, № 1, январь 1988.