设计匹配网络用于被动多层网络

This example uses:

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This example shows how to design matching networks for 16-port passive network at 39 GHz for 5G mmWave systems. Matching networks are designed independently for each port, and each generated matching network is intended to function between two 1-port terminations.

Design Multiport Passive Network

计算设计为39 GHz的斑块天线阵列的S-参数。加载sparams_patcharray。mat file. Thes_params_circ_arrayfunction is obtained from the supporting fileDesignMultiport.MLX。

fcenter = 39e9;加载（'sparams_patcharray.mat'）sparam_array = s_params_circ_array;显示（PatchArray）视图（[90 0]）

确定与中心频率相对应的索引。

freq = Sparam_array.Frequencies; fIndex = find(freq == Fcenter);

创建匹配网络

为每个相应的端口生成匹配网络，其加载Q为20，并将拓扑配置为“ PI”。该Q因子与贴片天线阵列的一半功率带宽对齐，该阵列约为2 GHz。

定义网络中的端口数并指定终止阻抗。

numport = s_params_circ_array.numports;ZT = 50;LOADEDQ = 20;拓扑='Pi';为了i = 1：numport％反射系数/SIIgam_array = s_params_circ_array.parameters（i，i，findex）;% Load impedancezout = gamma2z（gam_array）;％匹配网络生成match_net(i) = matchingnetwork(“源消耗”，ZT，...'LoadImpedance'，Zout，'CenterFrequency'，fcenter，...'LoadedQ'，LoadedQ，'Components'，，，，topology);结尾

源连接到位于匹配网络电路左侧的组件，并将负载连接到连接到匹配网络电路右侧的组件。对于生成的匹配网络，源是用ZT（50欧姆）终止的，负载阻抗是Zout给出的ITH端口上看到的阻抗。

View and Select Circuits

从十六个人中选择拓扑matchingnetwork对象。要获取可用电路的概述，请参阅电路描述功能。

在此示例中，使用了分流的C系列L-shunt C拓扑。如果您的网络中没有此拓扑，请使用最佳可用匹配网络电路。

selectedCircuits = repmat（电路，1，numport）;cindex =零（1，numport）;

View the list of circuits generated.

为了i = 1:numel(match_net) c = circuitDescriptions(match_net(i));% Perform a text search to choose the circuit with Shunt C-Series L-Shunt C topologyindex = strcmp（c.component1type，“分流C”) &...strcmp(c.component2Type,“系列L”) &...strcmp（c.component3Type，“分流C”）；如果任何（索引）％shuntc-seriesl-shuntc拓扑cIndex(i) = find(Index, 1,'first'）；selectedcircuits（i）= match_net（i）.circuit（cindex（i））;别的％最佳可用匹配网络selectedCircuits(i) = match_net(i).Circuit(1);结尾selectedcircuits（i）.name =“N”+i;结尾

要查看所选匹配网络电路的性能，请使用rfplot。For instance, to plot the performance of the first matching network for the circuit with Shunt C-Series L-Shunt C topology type this command.

rfplot（match_net（1），freq，cindex（1））;

Add Matching Network Circuits to 16-Port Network

创建电路对象

Create a circuit object and an n-port object for the 16-port network.

ckt =电路（“帕特chArray'）；array_net = nport（sparam_array）;

In this example, number of circuit nodes are shown as 17, as nodes 1 through 16 will be used for adding the matching networks.

cktnodes =（1+numport）:( numport+numport）;

将N-PORT对象添加到电路对象。

添加（ckt，cktnodes，array_net）;

View parent nodes of the 16-port network.

disp（array_net）

NPORT：N-PORT ELEMELL NETWERKDATA：[1×1 SPARAMETERS]名称：'Sparams'numPorts：16端子：{1×32 cell} parendnodes：[17 18 19 20 20 21 22 22 23 24 25 26 25 26 27 28 29 28 29 28 29 30 30 30 31 32 32 32 0 32 32 0 32 0 32 0 32 0 32 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] parentpath：'patchArray'

An illustration of the circuit object with 16-port n-port is provided.

初始化端口。

端口=单元格（1，numport）;

一次将每个匹配的网络电路添加到其相应的端口一个。还生成了相应匹配网络电路的端口号。

为了i = 1：长度（selectedcircuits）add（ckt，[i，0，i+numport，0]，selectedcircuits（i），...{'p1+'，，，，'p1-'，，，，'P2+'，，，，'p2-'}); ports{i} = [i, 0];结尾％ports = arrayfun（@（x）[x 0]，1：10，'UniformOutput'，false）;

使用setportsfunction to define the ports for each of the circuits.

setports（ckt，ports {：}）;

提供了带有N端口和匹配网络电路的电路对象的插图。

生成和绘图S-参数

生成并绘制被动16端口匹配网络的S-参数。

Sparam = sparameters(ckt, freq);

情节频率响应

匹配之前，请绘制16端口网络的频率响应。

数字;rfplot（s_params_circ_array）;传奇off

Plot the frequency response of the 16-port network after matching.

数字;rfplot(Sparam); legendoff