Введение

Набор файлов Гербера включает информацию о геометрии слоя, маске слоя, использовании вставки припоя на слоях, файл развертки и так далее. Чтобы создать модель PCB из этих файлов, вам нужны файлы слоя, которые задают геометрию PCB, и при наличии файл развертки, чтобы задать любой покрытый металлом через отверстие (PTH) vias. Геометрия слоев задана или через верхнюю часть и файл нижнего слоя, с расширениями .gtl и .gbl, или через файл Гербера, с расширением .gbr. RF PCB TOOLBOX поддерживает формат Экс-целлона, чтобы указать информацию развертки с расширениями файла .txt или .drl.

Дополнительная метаматериальная структура резонатора содержит три слоя, на которых верхний слой является линией электропередачи в микрополосковой форме, и нижний слой является CSRR. Модель CSRR создается из gerber файла в первом разделе. Позже, конденсатор разрыва введен путем изменения верхнего слоя CSRR во втором разделе и далее, их поведения анализируются в третьем разделе.

Импортируйте слой Top and Bottom из файла Гербера

Первый шаг должен импортировать верхний слой и нижний слой файл Гербера из рабочей области с помощью функции gerberRead. Это создаст объект PCBReader. Объект PCBReader обеспечивает доступ к стеку, который содержит информацию металлических и диэлектрических слоев и также любых файлов развертки, которые описывают PTH через от одного металлического слоя до другого при наличии.

Модель CSRR, импортированная с помощью метода StackUp, содержит три слоя, соответствующие модели CSSR, и возвращает модель с дополнительными двумя слоями воздушного диэлектрика как первый и последний слой по умолчанию.

Импортируйте верхние и нижние слои из gerber файла путем передачи .gtl и .gbl файла как входные параметры к функции gerberRead и используйте стек метод, чтобы создать слои.

P1 = gerberRead('CSRRWOSlit.gtl','CSRRWOSlit.gbl');
P1.StackUp;

Передайте созданный объект читателя PCB, как введено pcbComponent и очистите вершины слоя путем закругления его до некоторого допуска. Здесь 6 выбран как tolarence, как размерности слоя находятся в модулях мм. Позже, просмотрите верхний и нижний слой структуры, чтобы измерить ее ширину канала и размеры платы.

Импортированный объект PCBReader содержит пять слоев, Где, layer2 и layer4 содержит верхний и нижний слой структуры CSRR.

pb = pcbComponent(P1);

pb.Layers{2}.Vertices =  round(pb.Layers{2}.Vertices,6);
pb.Layers{4}.Vertices =  round(pb.Layers{4}.Vertices,6);

% Visualize the top and bottom layer of the PCB structure
figure; show(pb.Layers{2});

figure; show(pb.Layers{4});

Указатели помещаются, чтобы измерить размерности Ширины Канала и формы платы как показано выше. Замечено, что, Ширина Канала составляет 1,15 мм, и наземная длина плоскости и ширина составляют 16 мм каждый.

Следующий шаг должен изменить слои объекта pcb. Установите Размеры платы PCB, диаметр канала и местоположение канала от измеренных значений соответственно и визуализируйте модель PCB.

%Define substrate
h   = 1.27e-3;
sub = dielectric('Name',{'Alumina'},'EpsilonR',10.2,'LossTangent',0.0023,'Thickness',h);

% Define Board thickness
pb.BoardThickness = h;

% Define pcb Layers
pb.Layers = {pb.Layers{2},sub,pb.Layers{4}};

% Define Board Shape
gndL = 16e-3;
gndW = 16e-3;
gnd  = antenna.Rectangle('Length',gndL,'Width',gndW);
pb.BoardShape = gnd;

% Define Feed Diameter and set Feed location from the measured values
Fw = 1.15e-3;
pb.FeedDiameter = Fw/2;
pb.FeedLocations =  [-gndL/2,0,1,3;gndL/2,0,1,3];

% Visualize pcb Component (pb)
figure; show(pb)

Создайте модель Slit CSRR

Создайте разрез дополнительный резонатор кольца для ключей путем представления разреза в микрополосковой линии, которая показывает конденсатор разрыва, из-за которого структура может показать свои характеристики Метаматериалом LH.

Измените верхний слой от объекта pcbComponent (свинец) путем представления разреза в верхнем слое структуры CSSR и визуализируйте его.

pbs = copy(pb);
g = 0.15e-3;
W = 3.85e-3;
% Create the rectangle to introduce the gap 
trace = traceRectangular('Length',g,'Width',W,'Center',[0,0]);
toplayer = pbs.Layers{1};
% Substract the rectangle from the top layer 
slit  = toplayer-trace;
% Reassign the top layer
pbs.Layers{1} = slit;
% Visualize pcb Component (pbs)
figure; show(pbs)

Анализируйте вышеупомянутую модель CSRR с и без разреза

Модель CSRR, показанная без разреза (свинец) и С разрезом (PBS) на верхнем слое, проанализирована в частотном диапазоне от 0,1 ГГц до 2 ГГц с помощью sparameters метода, чтобы вычислить коэффициент передачи и построена с помощью rfplot метод.

% Analyse sparameters of CSRR without slit
spar = sparameters(pb,linspace(0.1e9,2e9,51));
figure; rfplot(spar,2,1);
% Analyse sparameters of CSRR with slit
spar = sparameters(pbs,linspace(0.1e9,2e9,31));
hold on; rfplot(spar,2,1)
title('Transmission Co-efficient of CSRR models');
legend('S21 without slit','S21 with slit');

Замечено из вышеупомянутого графика, что коэффициент передачи, S21 для метаматериала CSRR отрицательных permitivitty линий показывает ответ остановки полосы на резонансной частоте 0,9 ГГц, и Предназначенное для левой руки поведение, которое достигается путем представления конденсаторов разрыва в микрополосковой линии, показывает ответ передачи полосы на той же частоте.

Заключение

Микрополосковые линии, загруженные с CSRRs, анализировались в двух различных формах на той же подложке и наблюдаются, что они показывают остановку и передают полосу на той же желаемой частоте.

gerberRead функция используется, чтобы импортировать gerber файлы CSRR. Можно создать, PCBReader объект, и впоследствии использует тот объект сгенерировать модель PCB с помощью pcbComponent объект.

Ссылка