主要内容

matchingnetwork

为1端口网络创建匹配网络,生成电路对象

描述

使用matchingnetwork对象为1端口网络创建匹配网络电路,该网络将给定源的阻抗与指定中心频率的给定负载的阻抗匹配。的matchingnetwork对象将生成的网络存储为电路对象中的电路财产。这个函数exportCircuits也可以用来导出生成的选定电路。

你可以使用匹配网络设计器应用程序设计,可视化,并比较匹配的网络为一个端口负载。有关更多信息,请参见匹配网络设计器

创建

描述

例子

匹配网络=匹配网络使用默认属性值创建匹配的网络对象。

例子

matchnet = matchingnetwork(名称,值)使用一个或多个名称-值对设置属性。例如,matchnet = matchingnetwork('SourceImpedance','60')创建一个源阻抗为60欧姆的匹配网络。

属性

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从网络到源的两端所看到的源阻抗,指定为下列之一:

  • 常数复标量,单位为欧姆

  • sparameters对象

  • yparameters对象

  • zparameters对象

  • a的文件名试金石文件

  • 单端口电路对象

  • 天线工具箱™天线对象

  • 函数句柄,用于从频率列表计算阻抗列表的函数

例子:“SourceImpedance”,60

例子:matchnet。SourceImpedance = 60

例子:“SourceImpedance”、“default.s1p”

数据类型:|字符|字符串|function_handle

从匹配网络到负载的端子上看到的负载阻抗,指定为下列之一:

  • 常数复标量,单位为欧姆

  • sparameters对象

  • yparameters对象

  • zparameters对象

  • a的文件名试金石文件

  • 单端口电路对象

  • 天线工具箱天线对象

  • 函数句柄,用于从频率列表计算阻抗列表的函数

例子:“LoadImpedance”,60

例子:matchnet。负载阻力= 60

数据类型:|字符|字符串|function_handle

用于计算源和负载之间阻抗匹配的频率,指定为以赫兹为单位的正标量

例子:e9 CenterFrequency, 1

例子:matchnet。CenterFrequency = 1e9

数据类型:

期望带宽(换能器增益>=负3db在此带宽的中心CenterFrequency),指定为以赫兹为单位的实正标量。

例子:“带宽”,100 e6

例子:matchnet。带宽= 100e6

数据类型:

期望加载质量因子,指定为实正标量。设置LoadedQ更新带宽。如果你指定CenterFrequencyLoadedQ是从CenterFrequency而且带宽

例子:“LoadedQ”,2

例子:matchnet。LoadedQ= 2

数据类型:

请注意

第三个元素的添加引入了一个额外的自由度,允许您控制LoadedQ财产。因此,带宽LoadedQ当有两个组件时隐藏。欲了解更多信息,请参阅,[1]

匹配网络设计的组件数量或拓扑类型,指定为23.对于分量的个数和“π”“三通”,或者,“L”对于拓扑类型。

例子:“组件”,“π”

例子:matchnet。元件= 'Pi'

数据类型:|字符|字符串

包含给定参数集的可能匹配网络设计的电路对象数组。

请注意

这是一个只读属性。

对象的功能

addEvaluationParameter 增加排序、通过或失败匹配网络设计的性能目标
circuitDescriptions 描述每个创建的匹配网络的拓扑结构和性能的表
getEvaluationParameters 评估参数表,目前用于排名和通过或失败匹配网络设计
clearEvaluationParameter 删除一个或多个性能目标
exportCircuits 从已有的匹配网络对象中选择并导出生成的匹配网络作为电路对象
rfplot 绘制匹配网络的输入反射系数和换能器增益
smithplot 在史密斯图上绘制测量数据
sparameters 计算射频数据、网络、电路和匹配网络对象的s参数

例子

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使用对象创建一个默认匹配网络,matchingnetwork

匹配网络=匹配网络
匹配网络=匹配网络属性:源阻抗:50欧姆负载阻抗:50欧姆中心频率:1 GHz组件:2电路:[1x2电路]

创建一个匹配网络,源阻抗为100欧姆,负载阻抗为75欧姆,中心频率为2 GHz,期望负载质量因子为5,组件数量为3。

Mnobj =匹配网络(“SourceImpedance”, 100,“LoadImpedance”...75年,“CenterFrequency”2 e9“LoadedQ”5,“组件”3)
mnobj =匹配网络与属性:源阻抗:100欧姆负载阻抗:75欧姆中心频率:2 GHz带宽:400 MHz组件:3负载q: 5电路:[1x8电路]

显示生成的匹配网络电路列表及其相应性能

[circuit_list, performance] = circuitDescriptions(mnobj)
circuit_list =8×7表circuitName component1Type component1Value component2Type component2Value component3Type component3Value  ___________ ______________ _______________ ______________ _______________ ______________ _______________ 电路1”auto_2”“分流”3.9789加元e-12“L”系列2.1389平台以及“分流L”1.3876 e-09电路2“auto_7”“C”系列1.8501 e-13“分流C”2.8519 e-14”系列L”2.9842 e-08电路3“auto_3”“分流L”1.5915 e-09“C”系列2.9607 e-11“分流C”4.5637 e-12电路4“L”系列3.4228 e-08“auto_6”"Shunt L" 2.2205e-07 "Series C" 2.1221e-13 Circuit 5 "auto_1" "Shunt C" 3.9789e-12 "Series L" 2.8468e-09 "Shunt C" 4.5637e-12 Circuit 6 "auto_5" "Series L" 3.4228e-08 "Shunt C" 3.7957e-13 "Series L" 2.9842e-08 Circuit 7 "auto_4" "Shunt L" 1.5915e-09 "Series C" 2.2245e-12 "Shunt L" 1.3876e-09 Circuit 8 "auto_8" "Series C" 1.8501e-13 "Shunt L" 1.6684e-08 "Series C" 2.1221e-13
性能=8×4表circuitName evaluationPassed testsFailed performanceScore  ___________ ________________ ____________ ________________ 电路1”auto_2“{(“是”)}{0×0双}{[1.9447]}电路2“auto_7”{(“是”)}{0×0双}{[1.9447]}电路3“auto_3”{(“是”)}{0×0双}{[1.9443]}电路4“auto_6”{(“是”)}{0×0双}{[1.9443]}电路5“auto_1”{(“不”)}{[1]}{[-0.1254]}电路6“auto_5”{(“不”)}{[1]}{[-0.1254]}电路7“auto_4”{(“不”)}{[1]}{[-0.6947]}电路8“auto_8”{["No"]} {[1]} {[-0.6947]}

绘制最佳电路(电路#1)在0.5 GHz和2.5 GHz之间的频率响应。

频率= linspace(0.5e9,2.4e9);CircuitIndex = 1;最好的电路排在最上面rfplot (mnobj、频率CircuitIndex)

绘制生成的最佳匹配网络的阻抗变换(电路#1)。有关更多信息,请参见smithplot

smithplot (mnobj)

导出选定的匹配网络电路,例如电路#5:

CircuitIndex = 5;mn_circuit = mnob . circuit (CircuitIndex)
mn_circuit =电路:电路元素ElementNames: {'C' 'L' 'C_1'}元素:[1×3 rf.internal.circuit.RLC]节点:[1 2 3]名称:'未命名' NumPorts: 2个终端:{'p1+' 'p2+' 'p1-' 'p2-'}

或者,使用exportCircuits(m,CircuitIndex)。

显示匹配网络使用的默认评估参数。

ep = getEvaluationParameters(mnobj)
ep =1×6表重量参数比较的目标乐队来源  _________ __________ ______ ____________ ______ _____________ {' Gt '} {'>'} {[- 3]}{1×2双}{[1]}{'自动'}

添加一个新的评估参数,并绘制电路#1的频率响应。

mnobj = mnobj. addevaluationparameter (“gammain”“>”2 (0.5 e9 1.5 e9) 1)
mnobj =匹配网络与属性:源阻抗:100欧姆负载阻抗:75欧姆中心频率:2 GHz带宽:400 MHz组件:3负载q: 5电路:[1x8电路]
rfplot (mnobj、频率1)

创建一个偶极天线,并创建天线的s参数。这个例子需要天线工具箱。

偶极子(“长度”, 0.103,“宽度”, 0.0022);Freq = linspace(0.5e9,2.5e9,1001);Sd =参数(d,频率);

或者,从MAT文件加载S-Parameters

%的负载(“sparams_dipole.mat”)

根据s -参数创建一个匹配的网络。

N =匹配网络(“LoadImpedance”sd,“组件”3,...“LoadedQ”7“CenterFrequency”2 e9);

得到网络的评价参数。

t = getEvaluationParameters(n)
t =1×6表重量参数比较的目标乐队来源  _________ __________ ______ _________________________ ______ _____________ {' Gt '} {'>'} {[- 3]} {[1.8571 e + 09年2.1429 e + 09年]}{[1]}{'自动'}

在频率范围为1 GHz到2.5 GHz的情况下,绘制匹配网络电路1的反射系数和换能器增益。

rfplot (n (1 e9:0.001e9:2.5e9), 1);

图电路1包含一个轴对象。名为Performance for Circuit 1 ('auto_2') (Passed)的axes对象包含3个类型为line, rectangle的对象。这些对象代表电路1:|gammain|, dB,电路1:|Gt|, dB。

增加一个新的评估参数来比较换能器增益,使其截止值小于-10 dB。请使用0.5 GHz ~ 1.5 GHz的频率范围。绘制对比图。

n = addEvaluationParameter(n,“Gt”“<”, -10, [0.5e9 1.5e9], 1);t = getEvaluationParameters(n)
t =2×6表重量参数比较的目标乐队来源  _________ __________ _______ _________________________ ______ __________________ {' Gt '} {'>'} {[ - 3]} {[1.8571 e + 09年2.1429 e + 09年]}{[1]}{‘自动’}{Gt '} {'<'} {[- 10]} {[500000000 1.5000 e + 09年]}{[1]}{“指定”}
rfplot (n (1 e9:0.001e9:2.5e9), 1);

图电路1包含一个轴对象。标题为Performance for Circuit 1 ('auto_8') (Passed)的axes对象包含4个类型为line, rectangle的对象。这些对象代表电路1:|gammain|, dB,电路1:|Gt|, dB。

明确评价参数。

n = clearEvaluationParameter(n,1);t = getEvaluationParameters(n)
t =1×6表重量参数比较的目标乐队来源  _________ __________ _______ ________________________ ______ __________________ {' Gt '} {'<'} {[- 10]} {[500000000 1.5000 e + 09年]}{[1]}{“指定”}

这个例子展示了如何为参考阻抗为100欧姆的自动生成电路#2计算新创建的匹配网络的s参数。

N =匹配网络(“LoadImpedance”, 100,“组件”3);freq = linspace(n.CenterFrequency-n.Bandwidth/2,n.CenterFrequency+n.Bandwidth/2);RefZ0 = 100;Ckt_no = 2;s =参数(n,freq,RefZ0,ckt_no)
s = sparameam: s - Parameters object NumPorts: 2 frequency: [100x1 double] Parameters: [2x2x100 double] Impedance: 100 rfparam(obj,i,j)返回s -parameter Sij

参考文献

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.普伦蒂斯·霍尔出版社,2009年。

[2]鲍威克,克里斯,等。射频电路设计.第二版,2008年。

版本历史

在R2019a中引入