1. 9 Баллов

Лабораторная работа № 1.2

Анализ простейших схем из отрезков микрополосковых линий и элементы работы с электромагнитными структурами в среде Microwave Office

Задания к работе

В среде Microwave Office создать проект для сравнительного анализа трех простейших электромагнитных структур в виде микрополосковой линии (рис. 1.2.1), отличающейся шириной полоски w = {1; 2; 4} мм. При этом использовать следующие параметры: полоса частот 0.2÷2 ГГц; размер подложки 60×20 мм; ее толщина h = 2 мм; диэлектрическая проницаемость подложки ε = 9 (tg δ = 0.0001). Для сравнительного анализа построить частотные зависимости модуля и фазы элементов S₁₁ и S₂₁ матрицы рассеяния, а также входного сопротивления линии. Дополнительно получить вид распределения токов в данной электромагнитной структуре и провести анимацию их временной зависимости на частоте 2 ГГц.

Рис. 1.2.1. Простейшая электромагнитная структура в виде микрополосковой линии

Для проведения подобного анализа создать схему (рис. 1.2.2), аналогичную анализируемой электромагнитной структуре (микрополосковой линии) с теми же параметрами линии (w = 2 мм, L = 60 мм) и подложки, и с теми же анализируемыми частотными характеристиками. Для созданной схемы при помощи инструмента Tune проанализировать изменение частотных характеристик схемы при непрерывном изменении ширины полоски w в диапазоне 0.5÷5 мм и ее длины L в диапазоне 10÷150 мм.

Рис. 1.2.2. Схема в виде микрополосковой линии

На базе одной из построенных электромагнитных структур создать новую (рис. 1.2.3) в виде микрополосковой линии с параметрами w₁ = 2 мм, L₁ = 60 мм и подключенной к ее середине микрополоскового шлейфа с параметрами w₂ = 2 мм, L₂ = 25 мм. Для сравнительного анализа использовать те же частотные зависимости, что и ранее. Проанализировать, как изменяется их вид при изменении ширины шлейфа w₂ и его длины L₂, а также места подключения шлейфа. Получить вид распределения токов в данной электромагнитной структуре и провести анимацию их временной зависимости на частоте 2 ГГц.

Для проведения подобного анализа создать схему (рис. 1.2.4), аналогичную анализируемой электромагнитной структуре с теми же параметрами. Для созданной схемы при помощи инструмента Tune проанализировать изменение частотных характеристик схемы при непрерывном изменении указанных параметров в некотором разумном диапазоне.

Усложнить полученную электромагнитную структуру путем добавления к ней еще одного шлейфа с параметрами w₃ = 2 мм, L₃ = 25 мм. Для сравнительного анализа использовать те же частотные зависимости, что и ранее. Проанализировать, как изменяется их вид при изменении мест подключения обоих шлейфов, расстояний между ними и их длин. Провести анимацию временной зависимости распределения токов на частоте 2 ГГц. Для проведения подобного анализа создать схему, аналогичную анализируемой электромагнитной структуре с теми же параметрами. Для созданной схемы при помощи инструмента Tune проанализировать изменение частотных характеристик схемы при непрерывном изменении указанных параметров в некотором разумном диапазоне.

Рис. 1.2.3. Электромагнитная структура в виде микрополосковой линии со шлейфом

Рис. 1.2.4. Схема в виде микрополосковой линии со шлейфом