Определите параметры

Cpw линии электропередачи имеет ширину паза 200 мм, ширину проводника 1600 мм, высоту 635 мм, тангенс потерь 0,005 и толщину 17 мкм. Этот пример использует две различные диэлектрические константы, чтобы симулировать линию электропередачи cpw. Значения диэлектрической проницаемости составляют 2.323 и 9,2.

cptxline1 = txlineCPW('EpsilonR',2.323,'SlotWidth',200e-6,'ConductorWidth',...
            1600e-6,'Height',635e-6,'LossTangent',0.005,'Thickness',17e-6);
cptxline2 = txlineCPW('EpsilonR',9.2,'SlotWidth',200e-6,'ConductorWidth',...
            1600e-6,'Height',635e-6,'LossTangent',0.005,'Thickness',17e-6);
% x band Frequency range 8 to 12GHz
freq = 5e9:10e6:14e9;

Графический вход при возврате

Результаты для двух различных диэлектрических подложек указывают на увеличения полосы импеданса при более низкой диэлектрической проницаемости. Результаты измерений для частотной области значений от 5 ГГц до 14GHz и величины S11 < 10 дБ.

figure;
sp1 = sparameters(cptxline1,freq);
sp2 = sparameters(cptxline2,freq);
rfplot(sp1,1,1);hold on;
rfplot(sp2,1,1);
title('Frequency Vs S-Parameters');
legend('EpsilonR 2.323','EpsilonR 9.2');
grid on;

Групповая задержка

Изменения групповой задержки в зависимости от частоты являются существенным фактором при использовании фазовой модуляции и высоких скоростей передачи данных. Это нарушение вызывает искажение и деградацию в широкополосных приложениях. В линии электропередачи cpw групповая задержка увеличивается с увеличением частоты для обеих диэлектрических подложек.

gd1 = groupdelay(cptxline1,freq,'Impedance',50);
gd2 = groupdelay(cptxline2,freq,'Impedance',50);
figure;plot(freq,gd1);hold on;
plot(freq,gd2);
title('Frequency Vs Group delay');
legend('EpsilonR 2.323','EpsilonR 9.2');
xlabel('Frequency');
ylabel('Group delay');
grid on;

Шумовые Фигуры

Шум генерируется, в основном, в пределах входных каскадов самой системы приемника. Каскадные стадии не шумнее других. Шум, генерируемый на входе и усиленный усилителем полного усиления приемника, значительно превышает шум, генерируемый далее по цепи приемника. В результатах с использованием как более низкой, так и более диэлектрической проницаемости рисунок увеличивается с увеличением частоты. Изменение очень меньше в частотной области значений при использовании более низкой диэлектрической проницаемости.

nf1 = noisefigure(cptxline1,freq);
nf2 = noisefigure(cptxline2,freq);
figure;plot(freq,nf1);hold on;
plot(freq,nf2);
title('Frequency Vs Noise Figure');
legend('EpsilonR 2.323','EpsilonR 9.2');
xlabel('Frequency');
ylabel('Noise Figure');
grid on;

Характеристическое Сопротивление

Относительная диэлектрическая проницаемость для однородного диэлектрика влияет на характерный импеданс cpw линии электропередачи. Можно вычислить это приблизительно с помощью электрической модели cpw, чтобы прояснить импедансное поведение вдоль полосы частот. Характеристический импеданс определяет величину эффекта переноса и ослабления степени вдоль линии электропередачи cpw. Характерное сопротивление линии электропередачи обычно записывается как Z0. В симуляции результирующее характеристическое сопротивление уменьшается с увеличением частоты в обеих диэлектрических константах. С более низким диэлектрическим постоянным значением импеданса ниже 50 Ом, с более высоким диэлектрическим постоянным значением импеданса выше 50 Ом.

ChImp1 = getZ0(cptxline1,freq);
ChImp2 = getZ0(cptxline2,freq);
figure; plot(freq,ChImp1);hold on;
plot(freq,ChImp2);
title('Frequency Vs Characteristics Impedance');
xlabel('Frequency');
ylabel('Characteristics Impedance');
legend('EpsilonR 2.323','EpsilonR 9.2');
grid on;

Заключение

При проектировании RF и микроволновой цепи диэлектрическая диэлектрическая проницаемость подложки играет важную роль и требует точной оценки в широкой области значений частот. С помощью вышеописанной симуляции вы видите, что более низкая диэлектрическая константа дает более широкую полосу пропускания, более низкий шумовой рисунок и более низкую групповую задержку.

Ссылка:

Сова, М., и И. Богдан. Coplanar Waveguide Resonator Design for Array Antenna Applications (неопр.) (недоступная ссылка). 6-я Международная конференция по телекоммуникациям в современной спутниковой, кабельной и вещательной службе, 2003 год. ТЕЛСИКС 2003., 1:57 до 59. Сербия, Черногория, Нис: IEEE, 2003 .