Impedanz eines kantengekoppelten koplanaren Wellenleiters mit Masse

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Wie kann ich die Differenzimpedanz eines kantengekoppelten koplanaren Wellenleiters mit Masse berechnen ?

Ich konnte keinen kostenlosen Taschenrechner online finden, also schrieb ich ein kleines Programm, das die Impedanzen eines kantengekoppelten CPWG berechnet und das Ergebnis einer Beispielberechnung mit Werten verglich, die ich unter http://www.edaboard.com finden konnte /thread216775.html#post919550 (ein Screenshot des Si6000 PCB Controlled Impedance Field Solver ). Aus irgendeinem Grund scheint mein Ergebnis falsch zu sein.

Also habe ich die folgende manuelle Berechnung mit der gleichen Lösung versucht. Was habe ich falsch gemacht?

Ich habe die Gleichungen aus koplanaren Wellenleiterschaltungen, Komponenten und Systemen von Rainee N. Simons (2001) verwendet. Die kantengekoppelte CPWG finden Sie auf den Seiten 190-193.

Meine Berechnung

Sei .h=1.6,S=0.35,W=0.15,d=0.15,ϵr=4.6

Kantengekoppelter koplanarer Wellenleiter mit Masse

k1=d+2S.

r=dd+2S=317
k1=d+2Sd+2S+2W=1723
δ={(1r2)(1k12r2)}1/20.992787

ϕ4=12sinh2[π2h(d2+S+W)]0.176993
ϕ5=sinh2[π2h(d2+S)]ϕ40.007438
ϕ6=sinh2[πd4h]ϕ40.171561

k0=ϕ4(ϕ42ϕ52)1/2+(ϕ42ϕ62)1/2ϕ6(ϕ42ϕ52)1/2+ϕ5(ϕ42ϕ62)1/20.786198
ϵeff,o=[2ϵrK(ko)K(ko)+K(δ)K(δ)][2K(ko)K(ko)+K(δ)K(δ)]2.800421

z0,o=120πϵeff,o[2K(ko)K(ko)+K(δ)K(δ)]50.4850(Ω)
zdiff=2zodd100,9789,67(Ω)

K(k)K(k)=K(1k2)

δ


Schnelles Update:

Ich habe gerade atlc gefunden . Ein sehr nützlicher numerischer Impedanzrechner. Ich lasse es laufen

create_bmp_for_microstrip_coupler -b 8 0.35 0.15 0.15 1.6 0.035 1 4.6 out.bmp
atlc -d 0xac82ac=4.6 out.bmp

und das Ergebnis ist in der Nähe von SI6000 angemessen.

out.bmp 3 Er_odd=   2.511 Er_even=   2.618 Zodd=  46.630 Zeven=  99.399 Zo=  68.081 Zdiff=  93.260 Zcomm=  49.699 Ohms VERSION=4.6.1
irgendwann
quelle
Ich fange gerade an zu denken, dass diese Frage für die Physik besser sein könnte.
Irgendwann am
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Vielleicht auf Computational Science SE, aber es passt auch hierher. Diese Frage wird für viel mehr Ingenieure als für Physiker nützlich sein.
Das Photon
Zu Ihrer Information, Sie haben Ihre W- und S-Parameter so ausgetauscht, wie ich sie normalerweise definiert sehe. Dies kann Sie beim Übertragen von Werten zwischen verschiedenen Tools durcheinander bringen.
Das Photon
@ThePhoton Ich habe bereits bemerkt, dass sie getauscht werden. Ich habe gerade die Notation von Coplanar Waveguide Circuits, Components und Systems verwendet.
Irgendwann
Alle Neulinge finden Sie unter "iCD Design Integrity". Sie haben einen Taschenrechner für die kostenlose Testversion "Dual Strip Coplanar Waveguide Grounded (CPWG)".
Keegan Jay

Antworten:

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Es sieht nicht so aus, als ob du falsch gelaufen bist.

Das LineCalc-Tool von Agilent berechnet Z ungerade = 50,6 Ohm und Z gerade = 110 Ohm für Ihre Geometrie, sehr nahe an Ihrem Ergebnis. Dies setzt eine Spurdicke von ~ 0 voraus.

Übrigens hat der Spurdickenparameter einen signifikanten Effekt. Mit t = 35 um (typisch für Kupfer mit Beschichtung auf einer Leiterplatte) fällt Z ungerade laut LineCalc auf 44 Ohm.

Das Photon
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Thx, sieht so aus ist das Problem. Jetzt muss man sehen, wie man die Dicke einbezieht.
Irgendwann
Ich bin mir übrigens nicht sicher, ob die LineCalc-Geometrie die Grundebene enthält. Angesichts des 10: 1-Verhältnisses zwischen h und d ist dies jedoch wahrscheinlich ein kleiner Effekt.
Das Photon
atlcZodd=50.092,Zdiff=100.185
Wenn ich mit diesen Zahlen entwerfen würde, würde ich dies mit einem Feldlöser (wie atlc) überprüfen. Oder machen Sie einfach "nahe genug" Zahlen und lassen Sie meinen Fab-Shop die Dinge reparieren (aber meine Fab-Shops verwenden Polar für diese Art von Berechnungen, also vertraue ich darauf, dass sie das tun).
Das Photon
ϵratlc