четверг, 10 декабря 2015 г.

Утилиты для расчета волнового сопротивления...

Прошло некоторое время с момента публикации моей одноименной заметки на Хабре"Утилиты в (статусе FREE) для расчета волнового сопротивления..." Я решил перенести ее в свой бложек :) и немного дополнить.

Каждый, кто связан с проектированием устройств в печатном исполнении, сталкивается с задачей определения волнового сопротивления проводников. И конечно же для многих конфигураций проводников можно найти готовые формулы (пусть и приближенные, но все-таки) и набить их, например, в Mathcad или же воспользоваться симуляторами, способными с заданной точностью рассчитать волновое сопротивление проводников. Все это есть, но в большинстве случаев не всегда удобно. Гораздо удобнее воспользоваться уже подготовленными утилитами (калькуляторами), которые помимо вычисления волнового сопротивления могут обладать набором вспомогательных полезных функций. О некоторых таких программах я и хотел бы сегодня рассказать.

Утилита от AWR “TXLine”.
Почти ничего лишнего, только расчет волнового сопротивления для проводников с различной конфигурацией. Есть следующие варианты:

• микрополосковая (несимметричная полосковая) линия – microstrip;



• симметричная полосковая линия – stripline;



• копланарная линия – CPW;



• копланарная линия с земляным слоем – CPWG;



• круглый коаксиал – round coaxial (конечно, выбивается из концепции печатной платы, но вдруг пригодится);



• щелевая линия – slotline;



• связанные микрополосковые линии – coupled microstrip lines;



• связанные симметричные полосковые линии – coupled stripline




Так же есть небольшое количество полезной информации: электрическая длина линии (пересчитывается в физическую длину); набег фазы на единицу длины линии; расчет эффективной относительной диэлектрической проницаемости; погонные потери в линии. Есть небольшой встроенный справочник по некоторым проводникам и диэлектрикам.

Не смотря на то, что утилита проста в использовании, можно найти обучающее видео на YouTube

Присутствуют наиболее распространенные типы линий. Казалось бы, что на этом можно и закончить, но мы продолжим :)

Утилита “CITS25” от Polar. Содержит большое количество различных конфигураций печатных проводников и способна удовлетворить более взыскательного разработчика. Не буду описывать все возможности утилиты, скажу только, что есть конфигурации, например, с лицевой связью проводников (при этом можно задать смещение проводников относительно друг друга).


А так же есть симметричная копланарная линия со смещением относительно земляных слоев (шин, проводников).


Утилита "AppCAD" обновилась до версии 4 и "сменила" хозяина - теперь это Avago. В остальном изменения незначительные. Утилита по-прежнему (или пока?) бесплатна.



Помимо тех типов линий, которые были перечислены выше, AppCAD может помочь с расчетом волнового сопротивления, например, для:

• параллельные проволочные/проводные линии;



• провод над земляной плоскостью;



• квадратный коаксиал;



• и даже такую экзотическую конфигурацию, как “trough line” (не знаю, как корректно перевести этот термин на русский язык)



Однако помимо расчета волнового сопротивления для различных конфигураций проводников в AppCAD есть и другие ”вкусности”.Есть возможность рассчитать трансформатор волновых сопротивлений на сосредоточенных элементах.



Есть возможность просматривать до шести (прирост в 2 раза! по сравнению с предыдущей версией) файлов S-параметров одновременно. Можно подгружать как файлы двухполюсников *.s1p (например, антенна), так и файлы четырехполюсников *.s2p (фильтр, усилитель, сплиттер и т.д.). Можно посмотреть так же шумовые характеристики элемента.



Есть встроенный системный калькулятор



Расчет комбинационных частот для смесителя



Расчет интермодуляционных искажений для усилительного устройства



А еще есть небольшой справочник c различными константами


И даже этим набором функционал AppCAD не ограничивается. Есть еще интересности и полезности.

Так же я хотел бы рассказать о софтинке “RFSim99”, которую язык не повернется назвать калькулятором. Это маленькая САПР СВЧ. При этом она (софтинка) бесплатная и существует в русифицированном варианте.
В составе RFSim есть множество встроенных инструментов, способных облегчить жизнь радиоинженеру:

• расчет параметров различных линий передачи;



• синтез цепи согласования, аттенюатора или фильтра;


• расчет параметров длинной линии, ответвителя или делителя мощности;



• так же есть простенький калькулятор/конвертер для расчета ряда параметров/величин




А так же RFSim99 способна рассчитывать схемы, которые задает пользователь, строить графики, проводить оптимизацию характеристик СВЧ-цепей и многое другое...

И еще упомяну об инструментах, входящих в состав QUCS


В частности, утилите для расчета параметров линий передачи


Вообще, о QUCS уже были заметки: "Новости проекта Qucs: доступен кандидат в релизы с поддержкой моделирования схем в SPICE", "Новости проекта Qucs: подготовка к релизу 0.0.19" и "Еще немного о QUCS..."

Ну вот, на этом, пожалуй, пока все. Спасибо за внимание.

Материалы по ВЧ-соединителям

Как говорила моя школьная учительница: "Лишнее повторение - лишняя мать учения" :)
Поэтому сегодня хотелось бы обратить внимание на два последних поста в блоге Keysight Tehnologies, которые посвящены ВЧ соединителям:
1. Почему на передней панели СВЧ приборов установлены вилки?
2. Как избежать повреждения СВЧ разъёма?
К этим постам добавлю ссылку на статью Джуринского К.Б. Проблема совместимости отечественных изделий СВЧ-микроэлектроники с импортной радиоизмерительной аппаратурой и пути ее решения, которая всегда актуальна в нашей российской действительности. А так же приложу пару ссылок на материалы Джуринского К.Б., посвященные тематике РЧ-, ВЧ- и СВЧ-соединителей различного типа:
3. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ: Соединители, коаксиально-микрополосковые переходы, адаптеры, СВЧ-вводы, низкочастотные вводы, изоляционные стойки, фильтры помех
4. Радиочастотные соединители (сборник статей)

И в заключение я хочу приложить к сообщению табличку совместимости ВЧ-интерфейсов, которую я тиснул из блога Keysight :) (из поста Соединение разъёмов СВЧ и миллиметрового диапазона)

P.S. Меня мои старшие товарищи всегда ругали, когда я употреблял термин "разъем", и поправляли, что корректно говорить "соединитель". Видимо, у ребят из Keysight нет старших товарищей, которые бы их поправили :) Вот Джуринский Кива Борисович один в один, как мои старшие товарищи - никаких "разъемов", одни только "соединители" :)