主要内容

共面波导传输线在x波段应用的分析

这个例子展示了如何分析x波段应用的共面波导(cpw)传输线。CPW传输线由一条中央金属带组成,金属带与两侧的接地面之间有一个狭窄的间隙。介质基板的中心带、间隙、厚度和介电常数的尺寸决定了特性阻抗、群延迟和噪声。cpw中的间隙通常非常小,支持电场主要集中在介质中。金宝app

定义参数

cpw传输线有200mm插槽宽度,1600mm导体宽度,635mm高度,0.005损耗正切,17 um厚度。这个例子使用两个不同的介电常数来模拟cpw传输线。介电常数分别为2.323和9.2。

cptxline1 = txlineCPW (“EpsilonR”, 2.323,“SlotWidth”200 e-6,“ConductorWidth”...1600 e-6,“高度”635 e-6,“LossTangent”, 0.005,“厚度”, 17 e-6);cptxline2 = txlineCPW (“EpsilonR”, 9.2,“SlotWidth”200 e-6,“ConductorWidth”...1600 e-6,“高度”635 e-6,“LossTangent”, 0.005,“厚度”, 17 e-6);% x波段频率范围8 ~ 12GHz频率= 5 e9:10e6:14e9;

输入回路损耗

结果表明,两种不同介质衬底的阻抗带宽随介电常数的降低而增加。测量结果适用于5 GHz到14GHz的频率范围,S11的幅值< 10 dB。

图;sp1 = sparameters (cptxline1、频率);sp2 = sparameters (cptxline2、频率);rfplot (sp1 1 1);;rfplot (sp2, 1, 1);标题(的频率Vs的参数);传奇(“EpsilonR 2.323”“EpsilonR 9.2”);网格

图中包含一个轴对象。标题为Frequency Vs S-Parameters的轴对象包含2个类型为line的对象。这些物体代表EpsilonR 2.323, EpsilonR 9.2。

群时延

在使用相位调制和高数据速率时,群延迟随频率的变化是一个重要因素。这种损害会导致宽带应用中的失真和退化。在cpw传输线中,两种介质基板的群延迟随频率的增加而增加。

gd1 = groupdelay (cptxline1,频率,“阻抗”, 50);阻止gd2 = groupdelay (cptxline2,频率,“阻抗”, 50);人物,情节(频率、gd1);;情节(频率、阻止gd2);标题(“频率Vs群延迟”);传奇(“EpsilonR 2.323”“EpsilonR 9.2”);包含(“频率”);ylabel (群延迟的);网格

图中包含一个轴对象。标题为Frequency Vs Group delay的轴对象包含2个类型为line的对象。这些物体代表EpsilonR 2.323, EpsilonR 9.2。

噪声图

噪声主要产生于接收系统本身的输入级。级联并不比其他级吵。在输入端产生并被接收机的全增益放大器放大的噪声大大超过沿接收机链进一步产生的噪声。在低介电常数和高介电常数条件下,噪声系数随频率的增加而增大。当使用较低的介电常数时,频率范围内的变化很小。

nf1 = noisefigure (cptxline1、频率);nf2 = noisefigure (cptxline2、频率);人物,情节(频率、nf1);;情节(频率、nf2);标题(“频率与噪音数字”);传奇(“EpsilonR 2.323”“EpsilonR 9.2”);包含(“频率”);ylabel (“噪声图”);网格

图中包含一个轴对象。标题为“频率Vs噪声图”的轴对象包含2个类型为line的对象。这些物体代表EpsilonR 2.323, EpsilonR 9.2。

特性阻抗

均匀介质的相对介电常数影响cpw传输线的特性阻抗。你可以通过使用cpw的电模型来近似地计算它,以阐明沿频带的阻抗行为。特性阻抗决定了沿cpw传输线的功率传递量和衰减效果。传输线的特性阻抗通常写成Z0。在模拟中,所产生的特性阻抗随频率的增加而降低。较低的介电常数阻抗值小于50欧姆,较高的介电常数阻抗值大于50欧姆。

ChImp1 = getZ0 (cptxline1、频率);ChImp2 = getZ0 (cptxline2、频率);图;情节(频率、ChImp1);;情节(频率、ChImp2);标题(“频率Vs特性阻抗”);包含(“频率”);ylabel (特性阻抗的);传奇(“EpsilonR 2.323”“EpsilonR 9.2”);网格

图中包含一个轴对象。标题为频率Vs特性阻抗的轴对象包含2个类型为线的对象。这些物体代表EpsilonR 2.323, EpsilonR 9.2。

结论

在射频和微波电路设计中,基片的介电常数起着重要的作用,需要在广泛的频率范围内进行精确的评估。通过上面的模拟,你可以看到,较低的介电常数可以提供更宽的带宽、更低的噪声系数和更低的群延迟。

参考:

索瓦·M和i·博格丹。应用于阵列天线的共面波导谐振器设计。2003年第六届现代卫星、有线和广播通信国际会议。TELSIKS 2003。, 1:57 59。塞尔维亚,黑山,Nis: IEEE, 2003。

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