rfckt_twowire

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同轴线

函数库: TyRF

描述

使用 coaxial 类来表示同轴线传输线，其特征由线尺寸、短截线类型和终端确定。

同轴线的横截面如下图所示。其物理特性包括导线的半径 a 、导线中心之间的间距或物理距离 S 。

创建

语法

h = rfckt_twowire()
h = rfckt_twowire(;Name=Value)

说明

h = rfckt_twowire() 返回一个并联 RLC 网络对象，其所有属性都具有默认值。默认对象等效于一个直通二端口网络；即，电阻、电感和电容分别被短路代替。

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h = rfckt_twowire(;Name=Value) 使用一个或多个名称-值对设置属性。例如， rfckt_twowire(;Radius=7.5e-4) 创建一个导线半径为 7.5e-4 米的双线传输线。您可以指定多个名称-值对。未指定的属性保留其默认值。

属性

AnalyzedResult — 计算 S 参数， 噪声指数，OIP3，和群时延

rfdata_data 对象

此属性为只读。

计算的 S 参数、噪声系数、OIP3 和群延迟值，指定为一个 rfdata_data 对象。有关更多信息，请参见算法。

Separation — 两根导线中心之间的距离

0.0016（默认）| 正标量

导线中心之间的间距或物理距离，以米为单位的标量指定。默认值是 0.0016。

EpsilonR — 电介质的相对介电常数

2.3（默认）| 正标量

电介质的相对介电常数，指定为正标量。

LineLength — 传输线的物理长度

0.0100（默认）| 正标量

同轴线传输线的物理长度，以米为单位的正标量指定。

LossTangent — 电介质的损耗角正切

0（默认）| 非负标量

电介质的损耗角正切，指定为非负标量。

MuR — 电介质的相对磁导率

1（默认）| 正标量

电介质的相对磁导率，指定为正标量。

相对磁导率是电介质的磁导率 μ 与自由空间磁导率 μ0 的比值。

Name — 对象名称

"Two-Wire Transmission Line"（默认）| 字符串标量

此属性为只读属性。

对象名称，指定为字符串标量。

nport — 端口数量

2（默认）| 正标量

此属性为只读属性。

输入和输出端口的数量，指定为正标量。

Radius — 导线半径

0.0067（默认）| 正标量

导线半径，以米为单位的标量指定。默认值是 6.7e-4。

SigmaCond — 导体的电导率

Inf（默认）| 非负标量

导体的电导率，以西门子/米（S/m）为单位的非负标量指定。

StubMode — 支路类型

"NotAStub"（默认）| "Series"（串联）| "Shunt"（并联）

短截线的类型，指定为"NotAStub"（非支路）、"Series"（串联）或 "Shunt"（并联）。

Termination — 短截传输线的终端

"NotApplicable"（默认）| "Open"（开路）| "Short"（短路）

短截传输线的终端，指定为 "NotApplicable"、"Open" 或 "Short"。

示例

创建双线传输线

使用 rfckt_twowire 创建一个双线传输线对象。

using TyRF
tx1=rfckt_twowire(;Radius=7.5e-4)

tx1 =
 rfckt_twowire with properties:

          Radius:  0.00075
      Separation:  0.00162
             MuR:  1
        EpsilonR:  2.3
     LossTangent:  0
       SigmaCond:  Inf
      LineLength:  0.01
        StubMode:  NotAStub
     Termination:  NotApplicable
           nport:  2
  AnalyzedResult:  []
            Name:  Two-Wire Transmission Line

算法

• 如果将传输线建模为无短截线的线路， analyze 方法首先在建模频率向量中包含的每个频率处计算 ABCD 参数。然后，它使用 abcd2s 函数将 ABCD 参数转换为 S 参数。 analyze 方法使用传输线的物理长度 d 和复传播常数 k 计算 ABCD 参数，使用以下公式：

  Z0 和 k 是向量，其元素与 analyze 输入参数 freq 中指定的频率向量 f 的元素相对应。两者都可以用单位长度（米）的电阻（ R ）、电感（ L ）、电导（ G ）和电容（ C ）表示如下：

  其中：

  在这些公式中：

  • w 是板宽度；
  • d 是板间距；
  • σcond 是导体中的电导率；
  • μ 是电介质的磁导率；
  • ε 是电介质的介电常数；
  • ε″ 是 ε 的虚部， ε″ = ε0εrtan δ ，其中：
    • ε0 是自由空间的介电常数；
    • εr 是 EpsilonR 属性值；
    • tan δ 是 LossTangent 属性值。
  • δcond 是导体的趋肤深度，该方法计算为；
  • f 是由 Outport (RF Blockset) 模块确定的建模频率向量。

• 如果将传输线建模为并联或串联短截线， analyze 方法首先在指定频率处计算 ABCD 参数。然后，它使用 abcd2s 函数将 ABCD 参数转换为 S 参数。

  当将 StubMode 属性设置为 "Shunt" （并联）时，二端口网络由一个短截传输线组成，您可以用短路或开路来终止它，如下图所示。

  Zin 是并联电路的输入阻抗。并联短截线的 ABCD 参数计算如下：

  A = 1
  B = 0
  C = 1/Zin
  D = 1
  

  当将 StubMode 属性设置为 "Series" （串联）时，二端口网络由一个串联传输线组成，您可以用短路或开路来终止它，如下图所示。

  

  Zin 是串联电路的输入阻抗。串联短截线的 ABCD 参数计算如下：

  A = 1
  B = Zin
  C = 0
  D = 1
  

参考文献

[1] Pozar, David M. Microwave Engineering, John Wiley & Sons, Inc., 2005.