Im
ersten Teil habe ich ein wenig über die
RF & Microwave Toolbox- Anwendung gesprochen. Im zweiten Teil erzähle ich Ihnen von einer ebenso interessanten Anwendung, mit der Sie Mikrowellengeräte (hauptsächlich planare) auf einem Smartphone / Tablet mit Android-Betriebssystem entwerfen können. Wenn Sie interessiert sind, dann willkommen unter der Katze…
Aber zuerst ein kleiner historischer Ausflug.
Die Entwicklung von Automatisierungswerkzeugen für das Design von Mikrowellengeräten begann vor einiger Zeit. Und ich habe diesen Anfang verpasst :) Deshalb werde ich von dem Moment an beginnen, an dem ich mich mit dem Entwicklungsprozess verbunden habe.
Es war 2000 n. Chr., Als ich als Student
im dritten Jahr
an der 4. Fakultät des
Moskauer Luftfahrtinstituts in der linearen Abteilung des Zentrums für besondere Entwicklungen des Moskauer Forschungsinstituts für Funkkommunikation (oder einfach im Zentralforschungszentrum des Moskauer Instituts für Funktechnik) arbeitete. Die Zeit war hart - es gab keine Wurst und die Computer waren langsam und arbeiteten unter
DOS . Und unter DOS arbeitete Super-Compact
. Und zum Beispiel sah die Aufgabe zur Berechnung und Optimierung im Frequenzbereich der Mikrostreifenanpassungsschaltung so aus
::
BLK
TRL 1 2 Z = 50 P = 34,817 MM K = 1
TRL 2 3 Z = 50 P = 299,79 MM K = 1
TRL 1 0 Z = 50 P = 85,444 MM? K = 1
RES 2 0 R = 40
BR: 1POR 1
Ende
Freq
SCHRITT 0,8 GHz 1,2 GHz 100 MHz
Ende
OUT
PRI BR S.
Ende
OPT
BR
F = 1 GHz MS11
Ende
DATEN
SUB: MS H = 0,5 mm ER = 2,2 TAND = 0,01 MET1 = CU 30E-6
Ende
Erinnerst du dich? :) Ich denke, dass ältere Kameraden und meine Kollegen sich an diese Software erinnern
.
Super-Compact lief gut auf
386 PCs . Das Problem war, dass das Arbeiten mit einer komplexen Schaltung nicht sehr bequem war, weil Wenn eine Schaltung oder ein topologischer Fehler auftrat, war es schwierig zu erkennen, da keine grafische Darstellung der Schaltung oder Topologie vorhanden war (nur wenn der Entwickler ein Stück Papier hatte).
Seit 2001 sind normal funktionierende PCs unter
Windows XP erschienen . Und mit ihnen kamen fortschrittlichere Designsysteme - Serenade
(vom Entwickler S-Compact, Compact Software)
und AWR Microwave Office.
Serenade war zu dieser Zeit sehr gut - die Fensteroberfläche, eine Vielzahl von Diagrammtypen, verschiedene Schaltungselemente, umfangreiche technische Dokumentation ... Vor allem aber konnte Serenade unter S-Compact geschriebene Textdateien lesen und die Topologie (!) Des entworfenen Geräts wiedergeben . Es war sehr cool und dank dessen konnten wir Fehler in alten Projekten finden.
AWR Microwave Office blieb ebenfalls nicht zurück. Der Hauptvorteil war meiner Meinung nach eine bequemere und verständlichere Schnittstelle, in deren Rahmen komplexe Projekte erstellt werden konnten, für deren Berechnung verschiedene Module verwendet wurden (Schaltkreise, Elektrodynamik, Datendateien, NET-Listen usw.).
Jetzt haben sich diese Mikrowellen-CAD-Systeme zu leistungsstarken und umfangreichen Werkzeugen entwickelt, die eine Vielzahl von Problemen lösen können.
Was hat all diese CAD-Systeme vereint? (Zusätzlich zu der Tatsache, dass diese Software zur Berechnung von Mikrowellengeräten entwickelt wurde). Sie waren sich jedoch einig, dass alle diese Programme die Oliner-Methode zur Berechnung von Mikrowellengeräten verwendeten
. Das heißt, Jedes Mikrowellengerät, das entworfen wird, kann als Verbindungen verschiedener Heterogenitäten dargestellt werden - Segmente von Übertragungsleitungen, Fasen, T-Stücke usw. Jede Heterogenität ist ein Grafikblock, eine Art "Baustein", aus dem das gesamte Gerät aufgebaut ist. Diese Methode hat sich sehr gut bewährt und wird immer noch in vielen Mikrowellen-CAD-Systemen verwendet (nicht nur in denen, über die ich oben geschrieben habe).
Gut, sagst du? Das ist alles. Aber wofür ist es?
Aber zu was ...
RF Designer für Android
Es ermöglicht auch die Simulation von Mikrowellengeräten mit der Oliner-Methode. Sie können es jedoch auf einem Smartphone oder Tablet ausführen. Ich persönlich bevorzuge es, diese Softinka auf dem Tablet zu verwenden - es ist bequemer.
Mal sehen, was
RF Designer , erstellt von
MMC Technologies LLC, kann .
1. Zunächst wird eine Schaltung in dem Format erstellt, an das viele Entwickler seit den Tagen von Serenade und Microwave Office gewöhnt sind, über die ich oben geschrieben habe (deshalb brauchte ich einen historischen Exkurs :)).
Beispielsweise besteht der
Schleifenrichtungskoppler in der obigen Abbildung nur aus zwei verschiedenen Elementen - einem Segment einer Mikrostreifenleitung (vier Anschlüsse) mit einer bestimmten Geometrie und einem T-Stück (sechs Anschlüsse) mit einer bestimmten Geometrie. Und Sie haben bereits die Möglichkeit, die Topologie des Geräts zu bewerten, was nicht nur eine Leistungsteilung, sondern auch eine Phasenverschiebung von 90 Grad bewirkt.
Bisher enthält der Softink die folgenden Kategorien von Elementen:
• konzentrierte Elemente (konzentrierte Elemente) - idealer Widerstand, Kondensator, Induktivität, Transformator, Dämpfungsglied usw.;
• Ideale Übertragungsleitungen (ideale Übertragungsleitungen);
• physische Übertragungsleitungen;
•
Mikrostreifen (Mikrostreifenleitungen, MPL) - MPL-Segment, angeschlossene MPL, MPL-T-Stück usw.;
• Streifenleitung (Streifenlinien, U-Boote) - ein Segment von U-Booten, die durch U-Boote verbunden sind, ein Abschlag von U-Booten usw.;
• Lineare Elemente (lineare Elemente) - Datenblöcke mit 1, 2, 3 und 4 Ports;
• Universelle Elemente (universelle Elemente) - Verstärker,
Isolator ,
Zirkulator usw.
Für jeden Artikel erhalten Sie eine kurze Hilfe. Hier zum Beispiel Hilfe für das Element Physical Transmission Line
2. Nachdem das gewünschte Schema erstellt wurde, wird seine Analyse durchgeführt und die erhaltenen Daten können in folgendem Format dargestellt werden:
• Grafiken in
kartesischen Koordinaten
• Grafiken
im Wolfert-Smith-Diagramm
• eine Tabelle mit numerischen Daten
• Exportieren Sie Daten in
eine S-Parameter- Datei3. Während der Simulation können Sie ein Element / eine Funktionseinheit eines Drittanbieters in das zu entwickelnde Gerät importieren und integrieren. Dieses Element sollte in Form einer S-Parameter-Datei dargestellt werden und nicht mehr als 4 Ports haben (dafür sind lineare Elemente vorgesehen).
oder sogar so
4. RF DEsigner führt eine lineare Modellierung von Geräten durch (es ist natürlich schade, dass nichtlineare Geräte nicht simuliert werden können), die nicht mehr als 4 Ports enthalten. Die maximale Anzahl von Frequenzpunkten, die während der Simulation eingestellt werden können, beträgt 2001. Standardmäßig beträgt die Wellenimpedanz der Ports 50 Ohm, kann jedoch an die Ziele des Benutzers angepasst werden.
Wie Sie sehen, ist RF Designer nicht mehr nur ein RF-Rechner. Dies ist ein vollwertiger CAD-CAD, der unter dem Android-Betriebssystem ausgeführt wird. Und in Bezug auf sein Niveau ist es anderen CAD-Mikrowellensystemen der frühen 2000er Jahre nicht viel unterlegen. Ich muss sagen, dass dies ein ziemlich hohes Niveau ist (siehe die Links im Abschnitt Quellen am Ende des Artikels).
Abschließend möchte ich sagen, dass MMC Technologies über einen eigenen
Youtube-Kanal verfügt, auf dem Sie Videos ansehen können, in denen der Modellierungsprozess in RF Designer erläutert wird.
Meiner Meinung nach sind die interessantesten und informativsten:
• RF Designer - Erste Schritte
• RF Designer - Microstrip Branchline Coupler
Das Video zeigt, dass der Komfort beim Arbeiten mit Software erheblich zunimmt, wenn Sie eine Maus und eine Tastatur an das Gerät anschließen.
Fazit
Nun, am Ende, wie immer, ein Löffel: Der Antrag existiert nur in einer Form - bezahlt. Leider gibt es keine Testversion. Im Gegensatz zu modernen kommerziellen Mikrowellen-CAD-Systemen, deren Preis in Hunderttausenden von Dollar gemessen wird, kostet RF DEsigner nur 6 US-Dollar.
Ehrlich gesagt, als ich diese Anwendung entdeckte, kaufte ich sie ohne zu zögern. Und dann spielte er lange und simulierte verschiedene Filter aus dem Buch Microstrip-Filter für HF- und Mikrowellenanwendungen, Hong, 2011. Übrigens war die Übereinstimmung mit den Beispielen im Buch ziemlich gut :)
Liebe Habraviten, vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Ich freue mich über Ihre Kommentare, Links zu interessanten Softinki und Ihre bevorzugten Modellierungswerkzeuge.
Quellen
::
1. Für diejenigen, die mit Super-Compact gearbeitet haben, ist
dieser Hinweis von Microwaves interessant. Ich habe fast richtig geweint :)
2. Leider konnte ich die ursprünglichen Bildschirmbilder mit S-Compact nicht finden. Also habe ich hier ein Beispiel genommen. Wenn Sie Screenshots mit S-COMPACT gefunden haben, schreiben Sie bitte in die Kommentare.
3. Bei Interesse finden Sie hier einen
Artikel aus dem Jahr 1997 in der Zeitschrift „Applied Microwave & Wireless“ über Serenade 7.0 Microwave CAD . Und dies ist der
Artikel, aus dem ich Screenshots gemacht habe.
Dies bezieht sich genau auf die Methode, die der Berechnung planarer Mikrowellenstrukturen zugrunde liegt. Eine detailliertere Beschreibung kann dem Buch "Elektrodynamik und Mikrowellentechnologie für CAD-Benutzer", Banks S.E., Kurushin A.A., Abschnitt 8.3 entnommen werden. "Die Oliner-Methode."
5. Wenn Sie interessiert sind, wurde die Grundidee des Aufbaus eines Mikrowellen-CAD-Systems in dem Buch „Maschinendesign von Mikrowellengeräten“, Gupta, Gardzh, Chadha, Radio- und Kommunikationsverlag, Moskau, 1987, vorgestellt. Übrigens ein cooles Buch. Ausgehend von ihren Motiven schrieb er einmal eine Reihe von Hausarbeiten und Berechnungen.