匹配网络设计器
描述
的匹配网络设计器应用程序让您设计,可视化,并比较匹配的网络为一个端口负载。
使用这个应用程序,你可以:
设计两分量和三分量集总元匹配网络。
提供源阻抗和负载阻抗作为一个单端口的试金石文件,标量阻抗,射频电路对象,射频网络参数对象,天线工具箱™对象,或作为一个匿名函数。
请注意
方法将单端口电路对象加载到应用程序中,必须将端口设置为电路对象
setports
函数。要使用天线工具箱对象,必须具有天线工具箱许可证。
单端口Touchstone文件包括S1P、Z1P和Y1P文件类型。
利用工作频率范围和功率波s参数等约束条件对匹配网络进行排序。
绘制功率波s参数[1]在Smith™图和笛卡尔图上的匹配网络。
绘制电压驻波比(VSWR)和阻抗变换图。
绘制匹配网络功率波s参数的幅值、相位、实部和虚部。
导出所选网络为
电路
对象或功率波s参数为sparameters
对象。
更多的
可用配置
应用程序工具条包含这些网络配置,您可以使用它们来设计匹配的网络:
Pi-Topology
T-Topology
L-Topology
三个部分
打开匹配的网络设计器应用程序
MATLAB®工具条:在应用程序选项卡,在信号处理与通信,按匹配网络设计器应用程序图标。
MATLAB命令提示符:输入
matchingNetworkDesigner
.
例子
设计,可视化,并比较三分量匹配网络
在命令行中键入此命令以打开匹配网络设计器应用程序。
matchingNetworkDesigner
选择新下文件
节启动新会话。在新会话窗口,指定设计要求:
z源- - - - - -
标量复阻抗
阻抗(欧姆)- - - - - -
50 + 2我
.Zl源- - - - - -
标准文件
文件名称- - - - - -
dipole_example.s1p
中心频率- - - - - -
1.5 e9
而且带宽- - - - - -
750年e6
.
该应用程序只能识别单端口的试金石文件,并将中心频率和带宽转换为Hz。
选择开始会议.在应用程序窗口的工具条中,选择三个部分下配置
部分并选择生成生成匹配的网络。从匹配网络浏览器窗格中,选择节点。对于本例,请选择auto_1
.的品质因数中输入的数据进行填充新会话窗口。
设置约束对三分量匹配网络进行排序。为此,单击管理约束.在设计约束窗口中,单击按钮并添加约束。将约束设置为:
abs(参数)- - - - - -S11
条件- - - - - -<
目标(dB)- - - - - - - - - - - -15
最小频率(GHz)- - - - - -1.4500
最大频率(GHz)- - - - - -1.5400
重量- - - - - -1
选择活跃的并点击好吧.
根据约束条件对匹配网络进行排序,节点在约束条件下重新排列匹配网络浏览器窗格。
比较节点间的功率波s参数结果。为了本例的目的,比较两种方法的功率波s参数结果auto_1
而且auto_3
节点。要执行此操作,请选择auto_1
而且auto_3
使用Ctrl关键。结果显示在笛卡尔和史密斯图中。
请取消auto_3
节点。为了可视化的阻抗变换auto_1
节点,选择阻抗变换下史密斯的阴谋或选择ZTransform
窗口在应用程序的右手边。
单极子天线窄带双调谐l段匹配网络设计
设计了一个小单极子形式的电阻源和容性负载之间的窄带双调谐l段匹配网络。本例设计了一个由两个电感器组成的l型匹配网络。等效源阻抗为50
负载为欧姆,谐振频率为左右的单极子1
GHz。负载(天线)阻抗为500
MHz,是谐振频率的一半。
Load_antenna = design(单极子,1e9);Sparams_load =参数(load_antenna,linspace(0.45e9,0.55e9,101));
打开匹配网络设计器应用程序,在命令行输入此命令。
matchingNetworkDesigner
选择新下文件
节启动新会话。在新会话窗口,指定需求:
z源- - - - - -
标量复阻抗
阻抗(欧姆)- - - - - -
50
Zl源- - - - - -
S-、Y-或z -参数对象
变量名- - - - - -
sparams_load
中心频率- - - - - -
500年e6
而且带宽- - - - - -
10 e6
.
该应用程序将中心频率和带宽转换为Hz。
选择开始会议.在应用程序窗口的工具条中,选择L-Topology下配置
部分并选择生成生成匹配的网络。从匹配网络浏览器窗格中,选择节点。对于本例,请选择auto_1
.
要绘制VSWR,请选择电压驻波比
下笛卡儿的阴谋.
导入自定义匹配网络
设计一个带电路对象的pi匹配网络。在本例中,自定义pi匹配网络由两个电容器和一个电感组成。
创建一个电路
对象。
电路(“test_ckt2”);
创建两个电容器,C1
而且C2
电容为3.35
pF和2.917
pF。
C1 =电容(3.35e-12,“C1”);C2 =电容(2.917e-12,C2的);
创建一个5.44
nH电感。
L =电感器(5.44e-9,“L”);
添加C1
到节点(1,0)
电路对象的。
添加(电路,(1,0),c1);
添加l
到节点[1,2]
电路对象的。
add(电路[1,2],l);
添加C2
到节点(2,0)
电路对象的。
添加(电路(2,0),c2);
保存电路对象。
保存(“test_file2.mat”,“电路”);
将端口设置为电路对象,并以MAT文件类型重新保存电路对象。
Setports (ckt,[1 0],[2 0]);保存(“test_file2.mat”,“电路”);
在命令行中键入此命令以打开匹配网络设计器应用程序。
matchingNetworkDesigner
选择新下文件
节启动新会话。在新会话窗口,指定设计要求:
z源- - - - - -
标量复阻抗
阻抗(欧姆)- - - - - -
50
Zl源- - - - - -
标准文件
文件名称- - - - - -
dipole_example.s1p
中心频率- - - - - -
1.5 e9
而且带宽- - - - - -
750年e6
选择输入电路导入本例中设计的自定义pi匹配网络。选择节点test_ckt2
下匹配网络浏览器窗格。
自定义pi匹配网络的S11和S21图以笛卡尔图显示。
相关的例子
编程使用
matchingNetworkDesigner
matchingNetworkDesigner
打开匹配网络设计器应用程序设计,可视化,并比较单端口窄带匹配网络。
matchingNetworkDesigner (mnnetwork)
matchingNetworkDesigner (mnnetwork)
方法保存的匹配网络匹配网络设计器应用程序。mnnetwork
是一个MAT文件。
提示
使用这个表达式来设置设计约束:|参数|条件10 ^ (目标(dB)/ 20).例如,|S21| > 10^(-3/20)表示匹配的网络电路排序
S21
大于-3.
dB作为设计约束。在线性尺度下,表达式可重写为|S21| > 0.7079。
算法
笛卡尔图中的颜色代码
您可以使用本表中提供的颜色代码来分析应用程序中生成的笛卡儿图。通过这样做,您可以确定您的匹配网络是否满足使用管理约束按钮。
标准 | S11和S22 | S12和S21 |
---|---|---|
通过 | 绿色 | 青色 |
失败 | 橙色 | 红色的 |
请注意
重叠区域会导致颜色混合。
参考文献
[1] Kurokawa, K.《能量波和散射矩阵》。IEEE微波理论与技术汇刊13日,没有。2(1965年3月):194-202。https://doi.org/10.1109/TMTT.1965.1125964。
路德维希,莱因霍尔德和吉恩·博格丹诺夫。射频电路设计:理论与应用.上马鞍河,新泽西州:Prentice-Hall, 2009。
版本历史
R2021a中引入
MATLAB命令
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