En la
primera parte, hablé un poco sobre la aplicación
RF & Microwave Toolbox . En la segunda parte, le contaré acerca de una aplicación igualmente interesante que le permite diseñar dispositivos de microondas (principalmente planos) en un teléfono inteligente / tableta con sistema operativo Android. Si estás interesado, entonces bienvenido debajo del gato ...
Pero primero una pequeña excursión histórica.
El desarrollo de herramientas de automatización para el diseño de dispositivos de microondas comenzó hace bastante tiempo. Y me perdí este comienzo :) Por lo tanto, comenzaré desde el momento en que me conecté al proceso de desarrollo.
Fue en el año 2000 dC, cuando, como estudiante
de tercer año
de la cuarta facultad del
Instituto de Aviación de Moscú , llegué a trabajar en la sección lineal del Centro para el Desarrollo Especial del Instituto de Investigación de Radiocomunicaciones de Moscú (o simplemente el Centro Central de Investigación del Instituto de Ingeniería de Radio de Moscú). El tiempo fue duro: no había salchichas y las computadoras eran lentas y funcionaban bajo
DOS . Y bajo DOS funcionaba Super-Compact
. Y, por ejemplo, la tarea de cálculo y optimización en el dominio de frecuencia del circuito de coincidencia de microstrip se veía así
:
BLK
TRL 1 2 Z = 50 P = 34.817MM K = 1
TRL 2 3 Z = 50 P = 299.79MM K = 1
TRL 1 0 Z = 50 P =? 85.444MM? K = 1
RES 2 0 R = 40
BR: 1POR 1
Fin
Freq
PASO 0.8GHZ 1.2GHZ 100MHZ
Fin
Fuera
PRI BR S
Fin
OPT
BR
F = 1GHZ MS11
Fin
DATOS
SUB: MS H = 0.5mm ER = 2.2 TAND = 0.01 MET1 = CU 30E-6
Fin
Bueno, recuerdas? :) Creo que los camaradas mayores y mis compañeros recuerdan este software
.
Super-Compact fue bueno para ejecutarse en
386 PC . El problema era que trabajar con un circuito complejo no era muy conveniente, porque Cuando ocurría un error de circuito o topológico, era difícil de detectar, porque no había una representación gráfica del circuito o la topología (solo si el desarrollador tenía una hoja de papel).
Desde 2001,
han aparecido PC normales que funcionan con
Windows XP . Y con ellos vinieron sistemas de diseño más avanzados: Serenade
(del desarrollador S-Compact, software compacto)
y oficina de microondas AWR.
Serenade en ese momento era muy bueno: la interfaz de la ventana, una gran cantidad de tipos de gráficos, varios elementos de circuito, rica documentación técnica ... Pero lo más importante, Serenade podía leer archivos de texto escritos bajo S-Compact y reproducir la topología (!) Del dispositivo diseñado . Fue genial y gracias a esto pudimos encontrar errores en proyectos antiguos.
La oficina de microondas de
AWR tampoco se quedó atrás. Su principal ventaja, en mi opinión, era una interfaz más conveniente y comprensible, dentro del marco de la cual era posible crear proyectos complejos, para el cálculo de los diferentes módulos que se utilizaron (circuitos, electrodinámica, archivos de datos, listas NET, etc.).
Ahora, estos sistemas CAD de microondas han evolucionado y se han convertido en herramientas potentes y voluminosas que pueden resolver una variedad de problemas.
¿Qué unió a todos estos sistemas CAD? (Además del hecho de que este software está diseñado para calcular dispositivos de microondas). Pero estaban unidos por el hecho de que todos estos programas usaban el método Oliner para calcular dispositivos de microondas
. Es decir cualquier dispositivo de microondas que se esté diseñando podría representarse como compuestos de diversas heterogeneidades: segmentos de líneas de transmisión, biseles, tes, etc. Cada heterogeneidad es un bloque gráfico, una especie de "ladrillo" a partir del cual se construye todo el dispositivo. Este método ha demostrado ser bastante bueno y todavía se usa en muchos sistemas CAD de microondas (no solo en los que escribí anteriormente).
Bien, tu dices. Eso es todo. Pero para que sirve?
Pero a que ...
RF Designer para Android
También permite la simulación de dispositivos de microondas utilizando el método Oliner. Pero puede ejecutarlo en un teléfono inteligente o tableta. Personalmente, prefiero usar este softinka en la tableta, es más conveniente.
Veamos qué
puede hacer RF Designer , creado por
MMC Technologies LLC .
1. En primer lugar, esto está creando un circuito en el formato al que muchos desarrolladores están acostumbrados desde los días de Serenade y Microwave Office, sobre lo que escribí anteriormente (es por eso que necesitaba una digresión histórica :)).
Por ejemplo, el
acoplador direccional de bucle en la figura anterior consta de solo dos elementos diferentes: un segmento de una línea de microstrip (cuatro terminales) con una geometría dada y una T (seis terminales) con una geometría dada. Y ya tiene la oportunidad de evaluar la topología del dispositivo, que no solo producirá división de potencia, sino también un cambio de fase de 90 grados.
Hasta la fecha, el softink contiene las siguientes categorías de elementos:
• Elementos agrupados (elementos agrupados): resistencia ideal, condensador, inductancia, transformador, atenuador, etc.
• Líneas de transmisión ideales (líneas de transmisión ideales);
• Líneas de transmisión física;
•
Microstrip (líneas de microstrip, MPL): segmento MPL, MPL conectado, tee MPL, etc.
•
Línea de banda (líneas de banda, submarinos): un segmento de submarinos conectados por submarinos, submarinos en te, etc.
• Elementos lineales (elementos lineales): bloques de datos de 1, 2, 3 y 4 puertos;
• Elementos universales (elementos universales): amplificador,
aislador ,
circulador , etc.
Para cada artículo, puede obtener una breve ayuda. Aquí, por ejemplo, ayuda para el elemento Línea de transmisión física
2. Una vez creado el esquema deseado, se realiza su análisis y los datos obtenidos se pueden presentar en el formato:
• gráficos en
coordenadas cartesianas
• gráficos en
el diagrama de Wolfert-Smith
• una tabla que contiene datos numéricos
• exportar datos a
un archivo de parámetros S3. Durante la simulación, puede importar e integrar un elemento / unidad funcional de terceros en el dispositivo en desarrollo. Este elemento debe presentarse en forma de un archivo de parámetros S y no debe tener más de 4 puertos (para esto está Linear Elements).
o aun asi
4. RF DEsigner realiza el modelado lineal de dispositivos (es una pena, por supuesto, que los dispositivos no lineales no se puedan simular) que no contengan más de 4 puertos. El número máximo de puntos de frecuencia que se pueden establecer durante la simulación es 2001. Por defecto, la impedancia de onda de los puertos es de 50 ohmios, pero se puede ajustar para los objetivos del usuario.
Como puede ver, RF Designer ya no es solo una calculadora de RF. Este es un CAD CAD completo que funciona bajo el sistema operativo Android. Y en términos de su nivel, no es muy inferior a otros sistemas de microondas CAD de principios de la década de 2000. Esto, debo decir, es un nivel bastante alto (ver los enlaces en la sección de Fuentes al final del artículo).
Y en conclusión de todo lo que he escrito, quiero decir que MMC Technologies tiene su propio
canal de Youtube donde puedes ver videos que explican el proceso de modelado en RF Designer.
En mi opinión, los más interesantes e informativos son:
• Diseñador de RF: primeros pasos
• Diseñador de RF - Acoplador de bifurcación de microstrip
El video muestra que cuando conecta un mouse y un teclado al dispositivo, la conveniencia de trabajar con software aumenta significativamente.
Conclusión
Bueno, al final, como de costumbre, una cucharada: la aplicación existe solo en una forma: pagada. Lamentablemente, no hay una versión de prueba. Pero a diferencia de los modernos sistemas CAD comerciales de microondas, cuyo precio se mide en cientos de miles de dólares, RF DEsigner cuesta solo $ 6.
Francamente, cuando descubrí esta aplicación, la compré sin dudarlo. Y luego jugó durante mucho tiempo, simulando varios filtros tomados del libro Filtros microstrip para aplicaciones de RF y microondas, Hong, 2011. Y, por cierto, la coincidencia con los ejemplos dados en el libro fue bastante buena :)
Queridos habravitas, ¡gracias por su atención!
Estaré encantado de sus comentarios, enlaces a softinki interesantes y sus herramientas de modelado favoritas.
Fuentes
:
1. Para aquellos que trabajaron con Super-Compact,
esta nota de Microondas será interesante. Casi lloré bien :)
2. Desafortunadamente, no pude encontrar las imágenes de pantalla originales con S-Compact. Entonces tomé un ejemplo
de aquí . Si encontró capturas de pantalla con S-COMPACT, escriba los comentarios.
3. Si está interesado, aquí hay un
artículo de 1997 en la revista Applied Microwave & Wireless sobre CAD / CAM Serenade 7.0 . Y este es el
artículo del que tomé capturas de pantalla.
4. Esto se refiere precisamente al método que subyace al cálculo de las estructuras planas de microondas. Se puede obtener una descripción más detallada del libro "Electrodinámica y tecnología de microondas para usuarios de CAD", Banks S.E., Kurushin A.A., cláusula 8.3. "El método Oliner".
5. Si está interesado, la idea básica de construir un sistema CAD de microondas se presentó en el libro "Diseño de máquinas de dispositivos de microondas", Gupta, Gardzh, Chadha, Radio and Communication Publishing House, Moscú, 1987. Por cierto, un libro genial. Hubo un tiempo, basándose en sus motivos, él escribió una serie de documentos y cálculos.