Создание соответствующей сети для 1-портовой сети и создание объекта цепи
Используйте matchingnetwork создание согласующей сетевой схемы для 1-портовой сети, которая соответствует импедансу данного источника импедансу данной нагрузки на заданной центральной частоте. matchingnetwork объект сохраняет созданную сеть как circuit в свойстве Circuit. Функция exportCircuits может также использоваться для экспорта выбранных сгенерированных цепей .
matchnet = matchingnetwork создает соответствующий сетевой объект со значениями свойств по умолчанию.
matchnet = matchingnetwork(Name,Value) задает свойства, используя одну или несколько пар имя-значение. Например, matchnet = matchingnetwork('SourceImpedance','60') создает согласованную сеть с импедансом источника 60 Ом.
addEvaluationParameter | Добавляет цель производительности для сортировки, передачи или неуспешного согласования структуры сети |
circuitDescriptions | Таблицы, описывающие каждую созданную топологию и производительность соответствующей сети |
getEvaluationParameters | Таблица параметров оценки, используемых в настоящее время для ранжирования и передачи или неуспешного согласования сетевых конструкций |
clearEvaluationParameter | Удаление одной или нескольких целей производительности |
exportCircuits | Выбор и экспорт созданных совпадающих сетей в качестве объектов цепи из существующего совпадающего объекта сети |
rfplot | Постройте график коэффициента отражения на входе и коэффициента усиления преобразователя согласующей сети |
smithplot | График данных измерений на диаграмме Смита |
sparameters | Объект S-параметра |
Создайте сеть по умолчанию с помощью объекта, matchingnetwork.
matchnet = matchingnetwork
matchnet =
matchingnetwork with properties:
SourceImpedance: 50 Ohms
LoadImpedance: 50 Ohms
CenterFrequency: 1 GHz
Components: 2
Circuit: [1x2 circuit]
Создайте согласованную сеть с импедансом источника, 100 Ом, импедансом нагрузки, 75 Ом, центральной частотой, 2 ГГц, требуемым коэффициентом качества с нагрузкой, 5 и количеством компонентов, 3.
mnobj = matchingnetwork('SourceImpedance',100,'LoadImpedance',... 75,'CenterFrequency',2e9,'LoadedQ',5,'Components',3)
mnobj =
matchingnetwork with properties:
SourceImpedance: 100 Ohms
LoadImpedance: 75 Ohms
CenterFrequency: 2 GHz
Bandwidth: 400 MHz
Components: 3
LoadedQ: 5
Circuit: [1x8 circuit]
Отображение списка сформированных согласующихся сетевых каналов и их соответствующих рабочих характеристик
[circuit_list, performance] = circuitDescriptions(mnobj)
circuit_list=8×7 table
circuitName component1Type component1Value component2Type component2Value component3Type component3Value
___________ ______________ _______________ ______________ _______________ ______________ _______________
Circuit 1 "auto_2" "Shunt C" 3.9789e-12 "Series L" 2.1389e-10 "Shunt L" 1.3876e-09
Circuit 2 "auto_7" "Series C" 1.8501e-13 "Shunt C" 2.8519e-14 "Series L" 2.9842e-08
Circuit 3 "auto_3" "Shunt L" 1.5915e-09 "Series C" 2.9607e-11 "Shunt C" 4.5637e-12
Circuit 4 "auto_6" "Series L" 3.4228e-08 "Shunt L" 2.2205e-07 "Series C" 2.1221e-13
Circuit 5 "auto_1" "Shunt C" 3.9789e-12 "Series L" 2.8468e-09 "Shunt C" 4.5637e-12
Circuit 6 "auto_5" "Series L" 3.4228e-08 "Shunt C" 3.7957e-13 "Series L" 2.9842e-08
Circuit 7 "auto_4" "Shunt L" 1.5915e-09 "Series C" 2.2245e-12 "Shunt L" 1.3876e-09
Circuit 8 "auto_8" "Series C" 1.8501e-13 "Shunt L" 1.6684e-08 "Series C" 2.1221e-13
performance=8×4 table
circuitName evaluationPassed testsFailed performanceScore
___________ ________________ ____________ ________________
Circuit 1 "auto_2" {["Yes"]} {0x0 double} {[ 1.9447]}
Circuit 2 "auto_7" {["Yes"]} {0x0 double} {[ 1.9447]}
Circuit 3 "auto_3" {["Yes"]} {0x0 double} {[ 1.9443]}
Circuit 4 "auto_6" {["Yes"]} {0x0 double} {[ 1.9443]}
Circuit 5 "auto_1" {["No" ]} {[ 1]} {[-0.1254]}
Circuit 6 "auto_5" {["No" ]} {[ 1]} {[-0.1254]}
Circuit 7 "auto_4" {["No" ]} {[ 1]} {[-0.6947]}
Circuit 8 "auto_8" {["No" ]} {[ 1]} {[-0.6947]}
Постройте график частотной характеристики лучшей схемы (схема # 1) между 0,5 ГГц и 2,5 ГГц.
frequencies = linspace(0.5e9,2.4e9);
CircuitIndex = 1; % Best circuit is sorted to the top
rfplot(mnobj,frequencies,CircuitIndex)
Постройте график преобразования импеданса для наилучшей сети согласования (схема № 1). Дополнительные сведения см. в разделеsmithplot.
smithplot(mnobj)
Чтобы экспортировать выбранную совпадающую сетевую цепь, например, Цепь # 5:
CircuitIndex = 5; mn_circuit = mnobj.Circuit(CircuitIndex)
mn_circuit =
circuit: Circuit element
ElementNames: {'C' 'L' 'C_1'}
Elements: [1x3 rf.internal.circuit.RLC]
Nodes: [1 2 3]
Name: 'auto_1'
NumPorts: 2
Terminals: {'p1+' 'p2+' 'p1-' 'p2-'}
Либо используйте exportCircuits (m, CircuitIndex).
Отображение параметров оценки по умолчанию, используемых соответствующей сетью.
ep = getEvaluationParameters(mnobj)
ep=1×6 table
Parameter Comparison Goal Band Weight Source
_________ __________ ______ _________________________ ______ _____________
{'Gt'} {'>'} {[-3]} {[1.8000e+09 2.2000e+09]} {[1]} {'Automatic'}
Добавьте новый параметр оценки и постройте график частотной характеристики канала No1.
mnobj = mnobj.addEvaluationParameter('gammain','>',-2,[0.5e9 1.5e9],1)
mnobj =
matchingnetwork with properties:
SourceImpedance: 100 Ohms
LoadImpedance: 75 Ohms
CenterFrequency: 2 GHz
Bandwidth: 400 MHz
Components: 3
LoadedQ: 5
Circuit: [1x8 circuit]
rfplot(mnobj,frequencies,1)
Создайте дипольную антенну и создайте S-параметры антенны. В этом примере требуется панель инструментов антенны.
d = dipole('Length', 0.103, 'Width',0.0022); freq = linspace(0.5e9,2.5e9,1001); sd = sparameters(d, freq);
Также можно загрузить S-параметры из файла MAT
% load('sparams_dipole.mat')Создайте соответствующую сеть из S-параметров.
n = matchingnetwork('LoadImpedance',sd,'Components',3,... 'LoadedQ',7,'CenterFrequency',2e9);
Получение параметров оценки сети.
t = getEvaluationParameters(n)
t=1×6 table
Parameter Comparison Goal Band Weight Source
_________ __________ ______ _________________________ ______ _____________
{'Gt'} {'>'} {[-3]} {[1.8571e+09 2.1429e+09]} {[1]} {'Automatic'}
Постройте график коэффициента отражения и коэффициента усиления преобразователя согласующей сетевой схемы 1 в диапазоне частот от 1 ГГц до 2,5 ГГц.
rfplot(n, (1e9:0.001e9:2.5e9),1);
Добавьте новый оценочный параметр для сравнения коэффициента усиления преобразователя с отсечкой менее -10 дБ. Используйте диапазон частот от 0,5 ГГц до 1,5 ГГц. Постройте график сравнений.
n = addEvaluationParameter(n, 'Gt', '<', -10, [0.5e9 1.5e9], 1); t = getEvaluationParameters(n)
t=2×6 table
Parameter Comparison Goal Band Weight Source
_________ __________ _______ _________________________ ______ __________________
{'Gt'} {'>'} {[ -3]} {[1.8571e+09 2.1429e+09]} {[1]} {'Automatic' }
{'Gt'} {'<'} {[-10]} {[ 500000000 1.5000e+09]} {[1]} {'User-specified'}
rfplot(n, (1e9:0.001e9:2.5e9),1);
Очистить параметры оценки.
n = clearEvaluationParameter(n,1); t = getEvaluationParameters(n)
t=1×6 table
Parameter Comparison Goal Band Weight Source
_________ __________ _______ ________________________ ______ __________________
{'Gt'} {'<'} {[-10]} {[500000000 1.5000e+09]} {[1]} {'User-specified'}
В этом примере показано, как вычислить S-параметры для вновь созданной согласующей сети для автоматически генерируемой схемы # 2 с опорным импедансом 100 Ом .
n = matchingnetwork('LoadImpedance',100,'Components',3); freq = linspace(n.CenterFrequency-n.Bandwidth/2,n.CenterFrequency+n.Bandwidth/2); RefZ0 = 100; ckt_no = 2; s = sparameters(n,freq,RefZ0,ckt_no)
s =
sparameters: S-parameters object
NumPorts: 2
Frequencies: [100x1 double]
Parameters: [2x2x100 double]
Impedance: 100
rfparam(obj,i,j) returns S-parameter Sij
[1] Людвиг, Рейнгольд и Джин Богданов. RF Circuit Design: теория и применение. Прентис-Холл, 2009.
[2] Боук, Крис и др. Проектирование радиочастотных цепей. 2-е изд., 2008.