Документация Engee

rfckt.txline

Создает общую линию передачи.

Библиотека

EngeeRF

Описание

Используйте функцию rfckt.txline для создания линий передач, характеристики которой включают потери в линии, длину линии, тип шлейфа и замыкание.

Синтаксис

Вызов функции

  • h = rfckt.txline() — создает объект линии передачи, свойства которого заданы по умолчанию.

  • h = rfckt.txline(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: rfckt.txline(Z0 = 75) создает объект линии передачи с характеристическим импедансом 75 Ом. Можно указать несколько пар «имя-значение».

# Name — имя объекта
"Transmission Line" (по умолчанию) | строка

Details

Имя объекта, заданное как строка.

Этот аргумент доступен только для чтения.
Типы данных

String

# nPort — количество портов
2 (по умолчанию) | положительное целое число

Details

Количество портов, заданное как положительное целое число.

Этот аргумент доступен только для чтения.
Типы данных

Int64

# AnalyzedResult — вычисленные значения S-параметров, коэффициента шума, OIP3 и групповой задержки
объект rfdata.data

Details

Вычисленные значения S-параметров, коэффициента шума, OIP3 и групповой задержки, заданные как объект rfdata.data. Для получения дополнительной информации см. раздел Алгоритмы.

Этот аргумент доступен только для чтения.
Типы данных

function_handle

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

Details

Физическая длина линии передачи, заданная как скаляр в метрах.

Типы данных

Float64

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

Details

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

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

Details

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

# Freq — значения частоты
1e9 | вектор

Details

Значения частоты в Гц, заданные как вектор из элементов. Значения должны быть положительными и соответствовать порядку значений потерь и фазовой скорости.

Типы данных

Float64

# Z0 — характеристический импеданс
50 (по умолчанию) | вектор

Details

Характеристический импеданс, заданный как вектор в Ом.

Типы данных

Float64

# PV — фазовая скорость
2.99792458e8 (по умолчанию) | вектор

Details

Фазовая скорость или скорость распространения однородной плоской волны на линии передачи, заданная как вектор из элементов в м/с. Значения фазовой скорости соответствуют значениям частоты, указанным в аргументе Freq.

Типы данных

Float64

# Loss — снижение мощности сигнала
0 (по умолчанию) | вектор

Details

Снижение мощности сигнала при его прохождении по линии передачи, заданное как вектор из неотрицательных элементов в дБ/м.

Типы данных

Float64

# IntpType — метод интерполяции
"Linear" (по умолчанию) | "Spline" | "Cubic"

Details

Метод интерполяции, используемый в функции rfckt.txline, заданный как одно из следующих значений:

  • "Linear" — линейная интерполяция;

  • "Spline" — кубическая сплайн-интерполяция;

  • "Cubic" — кусочно-кубическая интерполяция Эрмита.

Выходные аргументы

# h — объект линии передачи
объект

Details

Объект линии передачи, содержащий следующие свойства:

  • Name — название объекта в виде строки, например "Transmission Line";

  • nPort — количество портов;

  • AnalyzedResult — вычисленные значения S-параметров, коэффициента шума, OIP3 и групповой задержки;

  • LineLength — длина линии передачи;

  • StubMode — тип шлейфа;

  • Termination — замыкание шлейфовой линии передачи;

  • Freq — значения частоты;

  • Z0 — характеристический импеданс;

  • PV — фазовая скорость;

  • Loss — снижение мощности сигнала;

  • IntpType — метод интерполяции.

Примеры

Создание линии передачи

Details

Создадим линию передачи, используя функцию rfckt.txline.

using EngeeRF

trl = rfckt.txline(Z0 = 75)

println("Name: ", trl.Name,
        "\nnPort: ", trl.nPort,
        "\nAnalyzedResult: ", trl.AnalyzedResult,
        "\nLineLength: ", trl.LineLength,
        "\nStubMode: ", trl.StubMode,
        "\nTermination: ", trl.Termination,
        "\nFreq: ", trl.Freq,
        "\nZ0: ", trl.Z0,
        "\nPV: ", trl.PV,
        "\nLoss: ", trl.Loss,
        "\nIntpType: ", trl.IntpType)
Name: Transmission Line
nPort: 2
AnalyzedResult: nothing
LineLength: 0.01
StubMode: NotAStub
Termination: NotApplicable
Freq: 1.0e9
Z0: 75.0 + 0.0im
PV: 2.99792458e8
Loss: 0.0
IntpType: Linear

Алгоритмы

Метод analyze рассматривает линию передачи, которая может быть с потерями или без потерь, как двухпортовую линейную сеть. Он вычисляет свойство AnalyzedResult для шлейфовой линии или линии без шлейфа, используя данные, хранящиеся в свойствах объекта rfckt.txline, следующим образом:

  • Если моделировать линию передачи как линию без шлейфа, метод analyze сначала вычисляет ABCD-параметры на каждой частоте, содержащейся в векторе моделируемых частот. Затем он использует функцию abcd2s для преобразования ABCD-параметров в S-параметры.

    Метод analyze вычисляет ABCD-параметры, используя физическую длину линии передачи и комплексную постоянную распространения , с помощью следующих уравнений:







    где — заданный в аргументе Z0 характеристический импеданс, а — вектор, элементы которого соответствуют элементам вектора частот , заданного во входном аргументе Freq функции analyze. Метод analyze вычисляет на основе заданных свойств как , где — коэффициент затухания, а — волновое число. Коэффициент затухания связан с заданными потерями соотношением

    Волновое число связано с заданной фазовой скоростью соотношением

    Фазовая скорость определяется свойствами объекта rfckt.txline. Она также известна как скорость распространения волны.

  • Если моделировать линию передачи как параллельный или последовательный шлейф, метод analyze сначала вычисляет ABCD-параметры на заданных частотах. Затем он использует функцию abcd2s для преобразования ABCD-параметров в S-параметры.

    Если для аргумента StubMode задано значение "Shunt", то двухпортовая сеть состоит из шлейфовой линии передачи, которую можно замкнуть или разомкнуть, как показано на следующем рисунке.

    rfckt coaxial 1

    Здесь — входной импеданс параллельной цепи. ABCD-параметры для параллельного шлейфа рассчитываются следующим образом:







    Если для аргумента StubMode задано значение "Series", то двухпортовая сеть представляет собой последовательную линию передачи, которую можно замкнуть или разомкнуть, как показано на следующем рисунке.

    rfckt coaxial 2

    Здесь — входной импеданс последовательной цепи. ABCD-параметры для последовательного шлейфа рассчитываются следующим образом:







Литература

  1. Ludwig, R. and P. Bretchko, RF Circuit Design: Theory and Applications, Prentice-Hall, 2000.