Документация Engee

richards

Преобразование цепи с сосредоточенными элементами в цепь с распределенными элементами с помощью преобразования Ричардса.

Библиотека

EngeeRF

Синтаксис

Вызов функции

  • cktOut = richards(cktIn,opFreq) — применяет преобразование Ричардса к цепи cktIn и возвращает объект цепи cktOut на заданной опорной частоте opFreq. В объекте cktOut все конденсаторы и катушки индуктивности заменяются объектами линий передач, основанными на электрической длине (см. описание функции drafts/func-rf/func-txlineelectricallength.adoc).

    Преобразование Ричардса можно применять только к цепям, в которых все отрицательные выводы портов имеют общий узел.
  • txOut = richards(LorCobj,opFreq) — преобразует конденсатор или катушку индуктивности LorCobj в объект линии передачи на основе электрической длины txOut на частоте opFreq.

  • txOut,nodes = richards(LorCobj,opFreq) — также возвращает вектор предлагаемых узлов nodes для подключения txOut, если объект LorCobj подключен к цепи.

  • txOut,nodes = richards(___,stubmode=StubMode) — укажите тип шлейфа выходной линии передачи с помощью аргумента типа «имя-значение».

Аргументы

Входные аргументы

# cktIn — входная РЧ цепь
объект circuit | объект lcladder | объект rffilter

Details

Входная РЧ цепь, заданная как объект circuit, lcladder или rffilter.

# LorCobj — катушка индуктивности или конденсатор
объект inductor | объект capacitor

Details

Катушка индуктивности или конденсатор, заданные как объект inductor или capacitor.

# opFreq — рабочая частота
скаляр

Details

Рабочая частота, на которой применяется преобразование Ричардса, заданная как положительный скаляр.

Входные аргументы «имя-значение»

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

Details

Тип шлейфа для txOut, заданный как "Series" или "Shunt".

Выходные аргументы

# cktOut — выходная цепь
объект circuit

Details

Выходная цепь, возвращаемая в виде объекта circuit.

# txOut — линия передачи на основе электрической длины
объект txlineElectricalLength

Details

Линия передачи на основе электрической длины, возвращаемая в виде объекта drafts/func-rf/func-txlineelectricallength.adoc.

# nodes — узлы для соединения c txOut
вектор

Details

Узлы для соединения с txOut, возвращаемые в виде вектора.

Примеры

Применение преобразования Ричардса к РЧ фильтру

Details

Создадим низкочастотный LC Pi фильтр Чебышева с частотой полосы пропускания 1 ГГц, затуханием в полосе пропускания 0.5 дБ и порядком фильтра 5.

using EngeeRF

Fp = 1e9
Ap = 0.5
Ord = 5
cktIn = rffilter(FilterType = "Chebyshev", ResponseType = "Lowpass",
                 Implementation = "LC Pi", FilterOrder = Ord,
                 PassbandFrequency = Fp, PassbandAttenuation = Ap)
opFreq = 1e9

Преобразуем сосредоточенные элементы РЧ фильтра в распределенный элемент с помощью преобразования Ричардса.

cktOut = richards(cktIn, opFreq)
circuit(ElementNames = ("C_tx", "L_tx", "C_1_tx", "L_1_tx", "C_2_tx"), Elements = DataType[txlineElectricalLength, txlineElectricalLength, txlineElectricalLength, txlineElectricalLength, txlineElectricalLength], Name = "unnamed", Nodes = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6], NumPorts = 2, Ports = ("p1", "p2"), TerminalNodes = [1, 6, 0, 0], Terminals = ("p1+", "p2+", "p1-", "p2-"))

Применение преобразования Ричардса к катушке индуктивности

Details

Создадим катушку индуктивности с нГн.

LorCobj= inductor(5e-9)

Создадим цепь.

ckt = circuit("new_circuit1")

Добавим в цепь резистор и созданную ранее индуктор катушку индуктивности.

add(ckt, [1 2], LorCobj)
add(ckt, [2 3], resistor(100))

Зададим параметры выводов и отобразим результат.

setports(ckt, [1 0], [3 0])

println("ElementNames: ", ckt.ElementNames,
        "\nElements: ", ckt.Elements,
        "\nName: ", ckt.Name,
        "\nNodes: ", ckt.Nodes)
ElementNames: ("L", "R")
Elements: EngeeRF.DomainRF.DomainObjectRF[inductor(Inductance = 5.0e-9, Name = "L", ParentNodes = [1, 2], ParentPath = "new_circuit1", Terminals = ("p", "n")), resistor(Name = "R", ParentNodes = [2, 3], ParentPath = "new_circuit1", Resistance = 100.0, Terminals = ("p", "n"))]
Name: new_circuit1
Nodes: [0, 1, 2, 3]

Применим преобразование Ричардса к катушке индуктивности на частоте 1 ГГц и покажем узлы для соединения линии передачи.

txOut, nodes = richards(LorCobj, 1e9)

println("Z0: ", txOut.Z0,
        "\nReferenceFrequency: ", txOut.ReferenceFrequency,
        "\nLineLength: ", txOut.LineLength,
        "\nStubMode: ", txOut.StubMode,
        "\nTermination: ", txOut.Termination,
        "\nName: ", txOut.Name,

        "\n\nnodes: ", nodes)
Z0: 31.41592653589793
ReferenceFrequency: 1.0e9
LineLength: 0.7853981633974483
StubMode: Series
Termination: Short
Name: L_tx

nodes: [1, 2, 0, 0]

Узлы в этом примере представляют собой узлы, в которых подключается двухпортовая линия передачи, представляющая собой последовательную индуктивность . Возвращаемое значение узла устанавливается равным −1, если узел заземления не удается определить из схемы.

Алгоритмы

Преобразование Ричардса

Details

На данном рисунке показано, как преобразование Ричардса преобразует схему с конденсаторами и катушками индуктивности в абстрактную модель линии передачи [1].

richards ru

Литература

  1. Pozar, David M. Microwave Engineering. 4th ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2012.