Линия передачи параллельной пластины

Образцовая линия передачи параллельной пластины

Библиотека

Подбиблиотека Transmission Lines библиотеки Physical

Описание

Блок Parallel-Plate Transmission Line моделирует линию передачи параллельной пластины, описанную в диалоговом окне блока с точки зрения его зависимых частотой S-параметров. Линию передачи параллельной пластины показывают в поперечном сечении в следующей фигуре. Его физические характеристики включают ширину пластины w и разделение пластины d.

Блок позволяет вам смоделировать линию передачи как тупик или как stubless строка.

Линия передачи Stubless

Если вы моделируете линию передачи параллельной пластины как stubless строку, блок Parallel-Plate Transmission Line сначала вычисляет ABCD-параметры на каждой частоте, содержавшейся в векторе частот моделирования. Это затем использует функцию abcd2s, чтобы преобразовать ABCD-параметры в S-параметры.

Блок вычисляет ABCD-параметры с помощью физической длины линии передачи, d и комплексного постоянного распространения, k, с помощью следующих уравнений:

$\begin{array}{l} A = \frac{e^{k d} + e^{- k d}}{2} \\ B = \frac{Z_{0} * (e^{k d} - e^{- k d})}{2} \\ C = \frac{e^{k d} - e^{- k d}}{2 * Z_{0}} \\ D = \frac{e^{k d} + e^{- k d}}{2} \end{array}$

Z ₀ и k являются векторами, элементы которых соответствуют элементам f, вектору моделирования частот. Оба могут быть выражены с точки зрения сопротивления (R), индуктивность (L), проводимость (G) и емкость (C) на единицу длины (метры) можно следующим образом:

$\begin{matrix} Z_{0} = \sqrt{\frac{R + j ω L}{G + j ω C}} \\ k = k_{r} + j k_{i} = \sqrt{(R + j ω L) (G + j ω C)} \end{matrix}$

где

$\begin{array}{l} R = \frac{2}{w σ_{c o n d} δ_{c o n d}} \\ L = μ \frac{d}{w} \\ G = ω ε^{″} \frac{w}{d} \\ C = ε \frac{w}{d} \end{array}$

В этих уравнениях:

_σcond является проводимостью в проводнике.
μ является проницаемостью диэлектрика.
ε является проницаемостью диэлектрика.
ε″ является мнимой частью ε, ε″ = ε _0εrtan δ, где:
- ε ₀ является проницаемостью свободного пространства.
- _εr является значением параметров Relative permittivity constant.
- коричневый δ является значением параметров Loss tangent of dielectric.
_δcond является глубиной кожи проводника, который блок вычисляет как $1 / \sqrt{π f μ σ_{c o n d}}$ .
f является вектором моделирования частот, определенных блоком Output Port.

Шунт и серийные тупики

Если вы моделируете линию передачи как шунт или серийный тупик, блок Parallel-Plate Transmission Line сначала вычисляет ABCD-параметры на каждой частоте, содержавшейся в векторе моделирования частот. Это затем использует функцию abcd2s, чтобы преобразовать ABCD-параметры в S-параметры.

Шунтируйте ABCD-параметры

Когда вы устанавливаете параметр Stub mode в диалоговом окне маски к Shunt, сеть 2D порта состоит из тупиковой линии передачи, которую можно отключить или с коротким замыканием или с разомкнутой цепью как показано здесь.

_Zin является входным импедансом схемы шунта. ABCD-параметры для тупика шунта вычисляются как

$\begin{matrix} A = 1 \\ B = 0 \\ C = 1 / Z_{i n} \\ D = 1 \end{matrix}$

Серийные ABCD-параметры

Когда вы устанавливаете параметр Stub mode в диалоговом окне маски к Series, сеть 2D порта состоит из серийной линии передачи, которую можно отключить или с коротким замыканием или с разомкнутой цепью как показано здесь.

_Zin является входным импедансом последовательной схемы. ABCD-параметры для серийного тупика вычисляются как

$\begin{matrix} A = 1 \\ B = Z_{i n} \\ C = 0 \\ D = 1 \end{matrix}$

Параметры

Основная вкладка

Plate width (m): Физическая ширина линии передачи параллельной пластины.
Plate separation (m): Толщина диэлектрика, разделяющего пластины.
Relative permeability constant: Относительная проницаемость диэлектрика, выраженного как отношение проницаемости диэлектрика к проницаемости в свободном пространстве μ ₀.
Relative permittivity constant: Относительная проницаемость диэлектрика, выраженного как отношение проницаемости диэлектрика к проницаемости в свободном пространстве ε ₀.
Loss tangent of dielectric: Угловая касательная потерь диэлектрика.
Conductivity of conductor (S/m): Проводимость проводника в Siemens на метр.
Transmission line length (m): Физическая длина линии передачи.
Stub mode: Тип тупика. Выбором является Not a stub, Shunt или Series.
Termination of stub: Тупиковое завершение для тупиковых режимов Shunt и Series. Выбором является Open или Short. Этот параметр становится видимым только, когда Stub mode установлен в Shunt или Series.

Вкладка визуализации

Для получения информации о графическом выводе смотрите, Создают Графики.

Ссылки

[1] Pozar, Дэвид М. Микроволновая разработка, John Wiley & Sons, Inc., 2005.

Документация