txlineCPW

Создает копланарный волновод.

Библиотека

EngeeRF

Описание

Используйте функцию txlineCPW для создания копланарного волновода (CoPlanar Waveguide, CPW). Объект txlineCPW также можно использовать для создания линии передачи на основе копланарного волновода с бесконечным нижним проводником или заземляющей плоскостью.

На следующем рисунке показано поперечное сечение копланарного волновода. Его физические характеристики включают ширину проводника , толщину проводника , ширину щели , высоту подложки и диэлектрическую проницаемость .

txlinecpw ru

На рисунке также указаны — значение аргумента SigmaCond, — значение аргумента EpsilonR и — значение аргумента LossTangent.

Синтаксис

Вызов функции

txline = txlineCPW() — создает объект копланарного волновода, свойства которого заданы по умолчанию.

txline = txlineCPW(Name=Value) — устанавливает свойства, заданные одним или несколькими аргументами типа «имя-значение». Неуказанные свойства сохраняют свои значения по умолчанию.

Аргументы

Входные аргументы «имя-значение»

Укажите необязательные пары аргументов в виде Name=Value, где Name — имя аргумента, а Value — соответствующее значение.

Пример: txline = txlineCPW(SlotWidth = 0.0046) создает объект линии передачи CPW с шириной щели 0.0046 метров. Можно указать несколько пар «имя-значение».

# Name — название линии передачи
"CPW" (по умолчанию) | строка

Details

Название копланарного волновода, заданное как строка.

Типы данных

String

# ConductorWidth — физическая ширина, м
0.0006 (по умолчанию) | скаляр

Details

Физическая ширина проводника, заданная как положительный скаляр в метрах.

Типы данных

Float64

# SlotWidth — физическая ширина щели, м
0.0002 (по умолчанию) | скаляр

Details

Физическая ширина щели, заданная как положительный скаляр в метрах.

Типы данных

Float64

# Height — физическая высота проводника или толщина диэлектрика, м
0.000635 (по умолчанию) | скаляр

Details

Физическая высота проводника или толщина диэлектрика, заданная как положительный скаляр в метрах.

Типы данных

Float64

# Thickness — физическая толщина, м
5e−6 (по умолчанию) | скаляр

Details

Физическая толщина копланарного волновода, заданная как положительный скаляр в метрах.

Типы данных

Float64

# EpsilonR — относительная диэлектрическая проницаемость
9.8 (по умолчанию) | скаляр

Details

Относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заданная как положительный скаляр.

Типы данных

Float64

# LossTangent — тангенс угла диэлектрических потерь
0 (по умолчанию) | скаляр

Details

Тангенс угла диэлектрических потерь, заданный как неотрицательный скаляр.

Типы данных

Float64

# SigmaCond — погонная проводимость, См/м
Inf (по умолчанию) | скаляр

Details

Погонная проводимость, заданная как неотрицательный скаляр в сименсах на метр (См/м).

Типы данных

Float64

# LineLength — физическая длина, м
0.01 (по умолчанию) | скаляр

Details

Физическая длина копланарного волновода, заданная как положительный скаляр в метрах.

Типы данных

Float64

# ConductorBacked — бесконечный нижний проводник или заземляющая плоскость
false (по умолчанию) | true

Details

Опция учета бесконечного нижнего проводника или заземляющей плоскости, заданная как логическое значение. При указании значения false функция создает линию передачи без проводящей подложки.

Типы данных

Bool

# Termination — замыкание шлейфовой линии передачи
"NotApplicable" (по умолчанию) | "Open" | "Short"

Details

Замыкание шлейфовой линии передачи, заданное одним из следующих значений: "NotApplicable", "Open", "Short".

# StubMode — тип шлейфа
"NotAStub" (по умолчанию) | "Series" | "Shunt"

Details

Тип шлейфа, заданный одним из следующих значений: "NotAStub", "Series", "Shunt".

# NumPorts — количество входных и выходных портов
2 (по умолчанию) | скаляр

Details

Количество входных и выходных портов, заданное как положительный скаляр.

Этот аргумент доступен только для чтения.

Типы данных

Int64

# Terminals — клеммы копланарного волновода
("p1+", "p2+", "p1−", "p2−") (по умолчанию) | кортеж строк

Details

Клеммы копланарного волновода, заданные как кортеж строк из 4 элементов.

Этот аргумент доступен только для чтения.

Выходные аргументы

# txline — объект линии передачи
объект

Details

Объект копланарного волновода, содержащий следующие свойства:

Name — название объекта в виде строки, например "CPW";
ConductorWidth — ширина проводника;
SlotWidth — ширина щели;
Height — высота проводника или толщина диэлектрика;
Thickness — толщина линии передачи;
EpsilonR — относительная диэлектрическая проницаемость;
LossTangent — тангенс угла диэлектрических потерь;
SigmaCond — погонная проводимость;
ConductorBacked — бесконечный нижний проводник или заземляющая плоскость;
LineLength — длина линии передачи;
StubMode — тип шлейфа;
Termination — замыкание шлейфовой линии передачи;
Terminals — имена клемм в виде кортежа строк;
NumPorts — количество портов;
Ports — имена портов в виде кортежа строк: ("p1", "p2");
Parent — родительская схема, которой принадлежит объект цепи;
ParentNodes — узлы родительской схемы в виде массива целых чисел, отображаемые только после добавления дочерней схемы к родительской схеме;
ParentPath — полный путь к родительской схеме в виде строки. Этот путь отображается только после добавления дочерней схемы к родительской схеме.

Примеры

S-параметры копланарного волновода

Details

Создадим копланарный волновод со следующими свойствами:

Ширина проводника: 45 мкм;
Ширина щели: 50 мкм;
Высота подложки: 525 мкм;
Толщина: 1 мкм;
Диэлектрическая проницаемость GaAS или : 2.5 Ф/м;
Проводимость: 3.33e7 См/м.

using EngeeRF

cpwtxline = txlineCPW(ConductorWidth = 45e-6, SlotWidth = 50e-6, Height = 525e-6,
                      Thickness = 1e-6, EpsilonR = 2.5, SigmaCond = 3.33e7)

println("Name: ", cpwtxline.Name,
        "\nConductorWidth: ", cpwtxline.ConductorWidth,
        "\nSlotWidth: ", cpwtxline.SlotWidth,
        "\nHeight: ", cpwtxline.Height,
        "\nThickness: ", cpwtxline.Thickness,
        "\nEpsilonR: ", cpwtxline.EpsilonR,
        "\nLossTangent: ", cpwtxline.LossTangent,
        "\nSigmaCond: ", cpwtxline.SigmaCond,
        "\nConductorBacked: ", cpwtxline.ConductorBacked,
        "\nLineLength: ", cpwtxline.LineLength,
        "\nStubMode: ", cpwtxline.StubMode,
        "\nTermination: ", cpwtxline.Termination,
        "\nTerminals: ", cpwtxline.Terminals,
        "\nNumPorts: ", cpwtxline.NumPorts)

Name: CPW
ConductorWidth: 4.5e-5
SlotWidth: 5.0e-5
Height: 0.000525
Thickness: 1.0e-6
EpsilonR: 2.5
LossTangent: 0.0
SigmaCond: 3.33e7
ConductorBacked: false
LineLength: 0.01
StubMode: NotAStub
Termination: NotApplicable
Terminals: ("p1+", "p2+", "p1+", "p2-")
NumPorts: 2

Рассчитаем S-параметры линии передачи на частоте 20 ГГц.

sparam = sparameters(cpwtxline, 20e9)

println("Impedance: ", sparam.Impedance,
        "\nNumPorts: ", sparam.NumPorts,
        "\nFrequencies: ", sparam.Frequencies,
        "\nParameters: ", sparam.Parameters)

Impedance: 50.0
NumPorts: 2
Frequencies: [2.0e10]
Parameters: ComplexF64[0.4346981457028414 - 0.3008286591017166im 0.48475804881429296 + 0.6289353847109423im; 0.4847580488142931 + 0.6289353847109427im 0.4346981457028413 - 0.30082865910171663im;;;]

Литература

Garg, Ramesh, I. J. Bahl, and Maurizio Bozzi. Microstrip Lines and Slotlines. 3rd ed. Artech House Microwave Library. Boston: Artech House, 2013.