主要内容

txlineMicrostrip

创建微带传输线

描述

使用txlineMicrostrip对象创建一个标准的、嵌入式的、倒置的或悬挂的微带传输线。该图显示了四种类型的微带传输线的横截面,您可以使用txlineMircostrip对象。微带传输线的物理特性包括导体宽度(w)、导体厚度(t)、介质厚度(d),相对介电常数(ε),以及导线离地平面的高度(h) .

微带传输线类型:标准。嵌入,倒置,悬挂。

创建

描述

txline= txlineMicrostrip创建标准微带传输线对象。

例子

txline= txlineMicrostrip(名称,值)属性使用一个或多个名称-值对。例如,txline = txlineMicrostrip(“宽度”,0.0046)创建宽度为的标准微带传输线0.0046米。

属性

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微带传输线的名称,指定为字符串标量或字符向量。

例子:“名称”、“microstrip1”

例子:txline。的名字='microstrip1'

数据类型:字符|字符串

微带传输线的类型,指定为下列一种:

  • “标准”- - - - - -标准微带传输线

  • “嵌入式”- - - - - -嵌入式微带传输线

  • “倒”- - - - - -反向微带传输线

  • “暂停”- - - - - -悬挂式微带传输线

请注意

当您创建默认值时txlineMicrostrip对象或将Type属性设置为'Standard',则Type属性在MATLAB中不会显示

例子:“类型”、“嵌入式”

例子:txline。类型=“嵌入式”

数据类型:字符|字符串

微带传输线的物理长度,指定为单位为米的正标量。

例子:“LineLength”,0.0200

例子:txline。LineLength = 0.0200

数据类型:

微带传输线的物理宽度,指定为单位为米的正标量。

例子:“宽度”,0.0008

例子:txline。宽度=0.0008

数据类型:

导体的物理高度,指定为正标量,单位为米。

例子:“高度”,0.000835

例子:txline。高度=0.00083.5

数据类型:

反向、嵌入或悬挂微带传输线的介质厚度,指定为以米为单位的正标量。嵌入式微带传输线、倒挂微带传输线和悬挂微带传输线的介质厚度默认值见表。

类型的微带 的默认值DielctricThickness
“嵌入式” 高度*2
“倒” 高度
“暂停” 高度/2

请注意

  • 当你创建一个标准微带传输线时DielectricThickness属性在MATLAB中没有显示。

  • 默认情况下txlineMicrostrip对象设置标准微带传输线的介电厚度为高度

例子:“DielectricThickness”,0.0012

例子:txline。D我electricThickness = 0.0012

依赖关系

若要启用此属性,请设置类型作为“嵌入式”“倒”,或“暂停”

数据类型:

微带传输线的物理厚度,指定为单位为米的正标量。你现在可以将微带的厚度设置为0毫米。

例子:“厚度”,0.000008

例子:txline厚度= 0.000008

数据类型:

介电介质的相对介电常数,用正标量表示。

例子:“EpsilonR”,8.8

例子:txline。EpsilonR = 8.8

数据类型:

介质的损耗角正切,指定为非负标量。

例子:“LossTangent”,1

例子:txline。LossTangent = 1

数据类型:

导体的电导率,在西门子单位为每米非负标量(S/m)。

例子:“SigmaCond”,2

例子:txline。SigmaCond = 2

数据类型:

Stub传输线终止,指定为“NotApplicable”“开放”,或“短”

例子:“终止”,“短”

例子:txline。终止=“短”

数据类型:字符

stub类型,指定为“NotAStub”“系列”,或“分流”

例子:“StubMode”、“系列”

例子:txline。StubMode =“系列”

数据类型:字符

此属性是只读的。

输入和输出端口的数量,作为正标量返回。

数据类型:

此属性是只读的。

微带传输线的终端,返回为字符串单元阵列。

数据类型:字符|字符串

对象的功能

sparameters 计算RF数据、网络、电路和匹配网络对象的s参数
groupdelay 组延迟的s参数对象或射频滤波器对象或射频工具箱电路对象
noisefigure 计算传输线、串联RLC和并联RLC电路的噪声系数
getZ0 计算传输线在有色散和无色散时的特性阻抗
电路 电路对象
克隆 创建现有电路元素或电路对象的副本

例子

全部折叠

使用以下规格创建微带传输线:

  • 宽度:0.08毫米

  • 高度:1.6毫米

  • 线长度:12.2777毫米

  • 厚度:10 e-6

  • 导电率:5.88 e7S / m

  • 介质的相对介电常数:3.9

microstriptxline = txlineMicrostrip (“宽度”, 0.08 e - 3,“高度”, 1.6 e - 3,...“LineLength”, 12.2777 e - 3,“厚度”, 10 e-6,“EpsilonR”, 3.9,“SigmaCond”5.88 e7);

计算传输线的s参数10GHz。

sparam = sparameters (microstriptxline 10 e9 50);

计算传输线的群时延10GHz。

gd = groupdelay (microstriptxline, 10 e9,“阻抗”, 50)
gd = 4.2440 e-11

本例使用RF PCB工具箱计算微带线的电磁(EM)求解器s参数。

创建悬浮微带线

用铜导体和聚四氟乙烯基板制作悬浮微带传输线。

tx = txlineMicrostrip (“类型”“暂停”...“LineLength”, 0.04705,“宽度”, 3.5 e - 3,...“高度”, 1.6 e - 3,“DielectricThickness”, 0.8 e - 3,...“EpsilonR”, 2.1,“LossTangent”, 0.2 e - 3,...“SigmaCond”596 e5,“厚度”3.556 e-5...“StubMode”“NotAStub”“终止”“NotApplicable”);

行为建模

计算和绘制s参数与参考阻抗50 Ω

频率= (1)* 100 e6;Srf = sparameters (tx频率50);rfplot (Srf)

图中包含一个轴对象。轴对象包含4个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {11}), dB (S_ {21}), dB (S_ {12}), dB (S_{22})。

计算特性阻抗。

Zc_rf = getZ0 (tx)
Zc_rf = 75.0279

电磁建模

将微带传输线从射频PCB工具箱输入到微带线对象进行电磁建模。

tx_em = microstripLine (tx)
tx_em = microstriline with properties: Length: 0.0471 Width: 0.0035 Height: 0.0016 GroundPlaneWidth: 0.0175 Substrate: [1x1 medium]导体:[1x1 metal]

查看悬挂的微带传输线。

显示(tx_em)

图中包含一个轴对象。标题为“微带线元素”的轴对象包含7个类型为patch、surface的对象。这些对象代表了conductor, feed, Substrate1。

使用电磁求解器从RF PCB工具箱中计算和绘制s参数。

Sem = sparameters (tx_em频率50);rfplot (Sem)

图中包含一个轴对象。轴对象包含4个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {11}), dB (S_ {21}), dB (S_ {12}), dB (S_{22})。

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

从射频PCB工具箱的电介质库和金属库中分别选择反向微带传输线的电介质层和金属层。

dFR4 =介质(“FR4”);dFR4。= 3.2厚度的军医;mCopper =金属(“铜”);

用铜导体和FR4衬底制作6ghz、线长0.5的反向微带传输线 λ 参考阻抗为75 Ω .空气与基材的厚度比计算采用:

厚度 空气 厚度 底物 12 8 e - 4 3. 2 e - 4 4

prototype_behavioral = txlineMicrostrip (“类型”“倒”...“DielectricThickness”, dFR4。厚度,“EpsilonR”, dFR4。EpsilonR,...“高度”, 12.8的军医,“LossTangent”, dFR4。LossTangent,...“SigmaCond”, mCopper。C在ductivity,“厚度”, mCopper.Thickness);

输入反向微带传输线到microstripLine对象从射频PCB工具箱的电磁建模。

prototype_em = microstripLine (prototype_behavioral);

使用设计(天线工具箱)功能来设计microstripLine(RF PCB工具箱)物体在6ghz,线长0.5 λ 参考阻抗为75 Ω

tx =设计(prototype_em 6 e9,“Z0”, 75,“LineLength”, 0.5);

查看microstipLine对象。

显示(tx)

图中包含一个轴对象。标题为“微带线元素”的轴对象包含7个类型为patch、surface的对象。这些对象代表了conductor, feed, Substrate1。

情节的参数

计算并绘制行为和电磁(EM)求解器模型中参考阻抗为50的线的s参数 Ω .使用行为的名称-值参数sparameters(RF PCB工具箱)函数来计算行为s参数。

频率= (1:5:66)* 100 e6;Srf = sparameters (tx,频率50“行为”,真正的);Sem = sparameters (tx频率50);rfplot (Srf,“s”“数据库”)举行rfplot (Sem,“- x”“数据库”)标题(“行为与EM求解器模型s参数”);

图中包含一个轴对象。标题为“行为与EM求解器模型s参数”的轴对象包含8个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {11}), dB (S_ {21}), dB (S_ {12}), dB (S_{22})。

算法

  • 当你设置StubMode财产“分流”, 2端口网络包括一个存根传输线,你可以终止与短路或开路。

    短路和开路分路存根

    Z为分流电路的输入阻抗。分路stub的abcd参数计算如下:

    一个 1 B 0 C 1 / Z n D 1

    当你设置StubMode财产“系列”, 2端口网络由串联传输线组成,可以用短路或开路来终止。

    分路和开路串联短节

    Z为串联电路的输入阻抗。系列短节的abcd -参数计算如下:

    一个 1 B Z n C 0 D 1

参考文献

加格,拉梅什,i.j.巴尔和毛里齐奥·博齐。微带线和槽线。第三版,艺术学院微波图书馆。波士顿:Artech House, 2013年。

Wadell, Brian C。输电线路设计手册.Artech House微波图书馆。波士顿:Artech House, 1991年。

介绍了R2020b