Exponenta Banner

txlineMicrostrip

Создайте микрополосковую линию электропередачи

расширьте все на странице

Описание

Используйте txlineMicrostrip объект создать стандарт, встроенную, инвертированную, или приостановленную микрополосковую линию электропередачи. Этот рисунок показывает сечения четырех типов микрополосковых линий электропередачи, можно создать использование txlineMircostrip объект. Физические характеристики микрополосковой линии электропередачи включают ширину проводника (w), проводниковая толщина (t), диэлектрическая толщина (d), относительная проницаемость, постоянная (ε) и высота проводника над землей плоскость (h).

Microstrip transmission line types: standard. embedded, inverted, and suspended.

Создание

Синтаксис

txline = txlineMicrostrip
txline = txlineMicrostrip(Name,Value)

Описание

txline = txlineMicrostrip создает стандартный микрополосковый объект линии электропередачи.

пример

txline = txlineMicrostrip(Name,Value) Свойства наборов с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Например, txline = txlineMicrostrip('Width',0.0046) создает стандартную микрополосковую линию электропередачи с шириной 0.0046 метры.

Свойства

развернуть все

Имя микрополосковой линии электропередачи в виде строкового скаляра или вектора символов.

Пример: 'Name','microstrip1'

Пример: txline.Name = 'microstrip1'

Типы данных: char | string

Тип микрополосковой линии электропередачи в виде одного из следующего:

  • 'Standard' — Стандартная микрополосковая линия электропередачи

  • 'Embedded' — Встроенная микрополосковая линия электропередачи

  • 'Inverted' — Инвертированная микрополосковая линия электропередачи

  • 'Suspended' — Приостановленная микрополосковая линия электропередачи

Примечание

Когда вы создаете txlineMicrostrip по умолчанию объект или набор свойство Type к 'Стандарту', свойство Type не показывает в MATLAB

Пример: 'Type','Embedded'

Пример: txline.Type = 'Embedded'

Типы данных: char | string

Физическая длина микрополосковой линии электропередачи в виде положительной скалярной величины в метрах.

Пример: 'LineLength',0.0200

Пример: txline.LineLength = 0.0200

Типы данных: double

Физическая ширина микрополосковой линии электропередачи в виде положительной скалярной величины в метрах.

Пример: 'Width',0.0008

Пример: txline.Width = 0.0008

Типы данных: double

Физическая высота проводника в виде положительной скалярной величины в метрах.

Пример: 'Height',0.000835

Пример: txline.Height = 0.000835

Типы данных: double

Диэлектрическая толщина инвертированной, встроенной, или приостановленной микрополосковой линии электропередачи в виде положительной скалярной величины в метрах. Значения по умолчанию диэлектрической толщины для встроенных, инвертированных, и приостановленных микрополосковых линий электропередачи, перечислено в таблице.

Тип микрополосковой линииЗначение по умолчанию DielctricThickness
'Embedded'Height*2
'Inverted'Height
'Suspended'Height/2

Примечание

  • Когда вы создаете стандартную микрополосковую линию электропередачи, DielectricThickness свойство не показывает в MATLAB.

  • txlineMicrostrip по умолчанию возразите устанавливает диэлектрическую толщину стандартной микрополосковой линии электропередачи к значению Высоты.

Пример: 'DielectricThickness',0.0012

Пример: txline.DielectricThickness = 0.0012

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите Type как 'Embedded' или 'Inverted', или 'Suspended'.

Типы данных: double

Физическая толщина микрополосковой линии электропередачи в виде положительной скалярной величины в метрах. Можно теперь смоделировать микрополосковую линию с набором толщины к 0 мм.

Пример: 'Thickness',0.000008

Пример: txline Thickness = 0.000008

Типы данных: double

Относительная проницаемость диэлектрика в виде положительной скалярной величины.

Пример: 'EpsilonR',8.8

Пример: txline.EpsilonR = 8.8

Типы данных: double

Угловая касательная потерь диэлектрика в виде неотрицательного скаляра.

Пример: 'LossTangent',1

Пример: txline.LossTangent = 1

Типы данных: double

Проводимость проводника в виде неотрицательного скаляра в Siemens на метр (S/m).

Пример: 'SigmaCond',2

Пример: txline.SigmaCond = 2

Типы данных: double

Тупиковое завершение линии электропередачи в виде 'NotApplicable'открытый, или 'Short'.

Пример: 'Termination','Short'

Пример: txline.Termination = 'Short'

Типы данных: char

Тип заглушки в виде 'NotAStub', 'Series', или 'Shunt'.

Пример: 'StubMode','Series'

Пример: txline.StubMode = 'Series'

Типы данных: char

Это свойство доступно только для чтения.

Количество портов ввода и вывода, возвращенных как положительная скалярная величина.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Терминалы микрополосковой линии электропередачи, возвращенной как массив ячеек строк.

Типы данных: char | string

Функции объекта

sparametersВычислите S-параметры для данных RF, сети, схемы и соответствия с сетевыми объектами
groupdelayГрупповая задержка S-объекта-параметра или объекта фильтра RF или объекта схемы RF Toolbox
noisefigureВычислите шумовую фигуру линий электропередачи, серии RLC, и шунтируйте схемы RLC
getZ0Вычислите характеристический импеданс с и без дисперсии для линии электропередачи
circuitОбъект Circuit
cloneСоздайте копию существующего элемента схемы или объекта схемы

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Создайте микрополосковую линию электропередачи с помощью этих технических требований:

  • Width: 0.08 мм

  • Высота: 1.6 мм

  • Длина линии: 12.2777 мм

  • Толщина: 10e-6 m

  • Проводимость: 5.88e7 S/m

  • Относительная проницаемость диэлектрика: 3.9 

microstriptxline = txlineMicrostrip('Width',0.08e-3,'Height',1.6e-3,...
    'LineLength',12.2777e-3,'Thickness',10e-6,'EpsilonR',3.9,'SigmaCond',5.88e7);

Вычислите S-параметры линии электропередачи в 10 GHz.

sparam = sparameters(microstriptxline,10e9,50);

Вычислите групповую задержку линии электропередачи в 10 GHz.

gd = groupdelay(microstriptxline,10e9,'Impedance',50)
gd = 4.2440e-11

Этот пример использует:

Скрипт Open Live Script

Этот пример использует RF PCB Toolbox, чтобы вычислить электромагнитный (EM) S-параметры решателя микрополосковой линии.

Создайте приостановленную микрополосковую линию

Создайте приостановленную микрополосковую линию электропередачи с подложкой Тефлона и медным проводником.

tx = txlineMicrostrip('Type','Suspended',...
    'LineLength',0.04705,'Width',3.5e-3,...
    'Height',1.6e-3,"DielectricThickness",0.8e-3,...
    "EpsilonR",2.1,"LossTangent",0.2e-3,...
    'SigmaCond',596e5,"Thickness",3.556e-5,...
    "StubMode","NotAStub","Termination","NotApplicable");

Поведенческое моделирование

Вычислите и постройте S-параметры со ссылочным импедансом 50Ω.

freq = (1:40)*100e6;
Srf = sparameters(tx,freq,50);
rfplot(Srf)

Figure contains an axes object. The axes object contains 4 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{12}), dB(S_{22}).

Вычислите характеристический импеданс.

Zc_rf = getZ0(tx)
Zc_rf = 75.0279

Моделирование EM

Введите микрополосковую линию электропередачи к микрополосковому объекту от RF PCB Toolbox для моделирования EM.

tx_em = microstripLine(tx)
tx_em = 
  microstripLine with properties:

              Length: 0.0471
               Width: 0.0035
              Height: 0.0016
    GroundPlaneWidth: 0.0175
           Substrate: [1x1 dielectric]
           Conductor: [1x1 metal]

Просмотрите приостановленную микрополосковую линию электропередачи.

show(tx_em)

Figure contains an axes object. The axes object with title microstripLine element contains 7 objects of type patch, surface. These objects represent Conductor1, feed, Substrate1.

Вычислите и постройте S-параметры с помощью решателя EM от RF PCB Toolbox.

Sem = sparameters(tx_em,freq,50);
rfplot(Sem)

Figure contains an axes object. The axes object contains 4 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{12}), dB(S_{22}).

Zc_em = getZ0(tx_em)
Zc_em = 72.6234 - 0.2018i

Этот пример использует:

Скрипт Open Live Script

Выберите диэлектрические и металлические слои для инвертированной микрополосковой линии электропередачи от диэлектрических и металлических библиотек, соответственно, RF PCB Toolbox. 

dFR4 = dielectric('FR4');
dFR4.Thickness = 3.2e-4;
mCopper = metal('Copper');

Создайте инвертированную микрополосковую линию электропередачи с медным проводником и подложкой FR4 на уровне 6 ГГц с длиной линии 0,5λ и ссылочный импеданс 75Ω. Воздух к отношению толщины подложки вычисляется с помощью:

Thickness  of air layerThickness  of substrate=12.8e-43.2e-4=4

prototype_behavioral = txlineMicrostrip('Type','Inverted',...
    'DielectricThickness',dFR4.Thickness,"EpsilonR",dFR4.EpsilonR, ...
    'Height',12.8e-4,"LossTangent",dFR4.LossTangent, ...
    "SigmaCond",mCopper.Conductivity,"Thickness",mCopper.Thickness);

Введите инвертированную микрополосковую линию электропередачи к microstripLine объект от RF PCB Toolbox для моделирования EM.

prototype_em = microstripLine(prototype_behavioral);

Используйте design (Antenna Toolbox) функция, чтобы спроектировать microstripLine Объект (RF PCB Toolbox) на уровне 6 ГГц с длиной линии 0,5λ и ссылочный импеданс 75Ω.

tx = design(prototype_em,6e9,'Z0',75,'LineLength',0.5);

Просмотрите microstipLine объект.

show(tx)

Figure contains an axes object. The axes object with title microstripLine element contains 7 objects of type patch, surface. These objects represent Conductor1, feed, Substrate1.

Постройте S-параметры

Вычислите и постройте поведенческое и электромагнитное (EM), решатель смоделировал S-параметры линии со ссылочным импедансом 50Ω. Используйте Behavioral аргумент значения имени sparameters (RF PCB Toolbox) функция, чтобы вычислить поведенческие S-параметры.

freq = (1:5:66)*100e6;
Srf = sparameters(tx,freq,50,'Behavioral',true);
Sem = sparameters(tx,freq,50);
rfplot(Srf,'-s','db')
hold on
rfplot(Sem,'-x','db')
title('Behavioral vs. EM solver modeled S-parameters');

Figure contains an axes object. The axes object with title Behavioral vs. EM solver modeled S-parameters contains 8 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{12}), dB(S_{22}).

Алгоритмы

  • Когда вы устанавливаете StubMode свойство к 'Shunt', сеть с 2 портами состоит из тупиковой линии электропередачи, которую можно отключить или с коротким замыканием или с разомкнутой цепью.

    Short and open circuit shunt stubs

    Zin является входным импедансом схемы шунта. ABCD-параметры для заглушки шунта вычисляются как:

    A=1B=0C=1/ZinD=1

    Когда вы устанавливаете StubMode свойство к 'Series', сеть с 2 портами состоит из серийной линии электропередачи, которую можно отключить или с коротким замыканием или с разомкнутой цепью.

    Shunt and open circuit series stub

    Zin является входным импедансом последовательной схемы. ABCD-параметры для серийной заглушки вычисляются как:

    A=1B=ZinC=0D=1

Ссылки

[1] Garg, Ramesh, я. Дж. Баль и Маурицио Боцци. Микрополосковый Lines и Slotlines. 3-я Микроволновая Библиотека Дома редактора Артеча. Бостон: Артеч Хаус, 2013.

[2] Wadell, руководство проекта линии электропередачи Брайана К. Микроволновая библиотека дома Artech. Бостон: дом Artech, 1991.

Смотрите также

(RF PCB Toolbox) | | | | |

Темы

Введенный в R2020b

Документация RF Toolbox

Поддержка