面向无线电工程师的Android(第二部分)

第一部分中,我简要介绍了RF&Microwave Toolbox应用程序。 在第二部分中,我将介绍一个同样有趣的应用程序,它允许您在运行Android OS的智能手机/平板电脑上设计微波设备(主要是平面设备)。 如果您有兴趣,请在猫咪的欢迎下…




但是首先要进行一些历史考察。



用于微波设备设计的自动化工具的开发在很早以前就开始了。 我错过了这个开始:)因此,我将从连接开发过程的那一刻开始。

公元2000年,当我作为莫斯科航空学院 第四系的三年级学生我在莫斯科无线电通信研究所特殊发展中心(或简称为莫斯科无线电工程学院的中央研究中心)的线性部分工作时。 时间很辛苦-没有香肠,而且计算机运行缓慢并且可以在DOS运行 。 在DOS下工作超紧凑 1。 例如,在微带匹配电路的频域中用于计算和优化的任务看起来像这样 2

黑色
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
分辨率2 0 R = 40
BR:1POR 1
完结

频率
步骤0.8GHZ 1.2GHZ 100MHZ
完结


PRI BR S
完结

OPT
BR
F = 1GHZ MS11
完结

数据
SUB:MS H = 0.5mm ER = 2.2 TAND = 0.01 MET1 = CU 30E-6
完结

好吧,还记得吗? :)我认为年长的同志和我的同龄人都记得这个软件 5
Super-Compact擅长在386台PC上运行。 问题在于处理复杂电路不是很方便,因为 当发生电路或拓扑错误时,由于没有图形表示电路或拓扑(仅在开发人员有纸的情况下),因此很难检测到。
自2001年以来, 出现了Windows XP下运行的正常工作的PC。 随之而来的是更先进的设计系统-Serenade 3(来自开发人员S-Compact,精简软件)



和AWR微波办公室。



那时的Serenade非常好-窗口界面,大量图形类型,各种电路元件,丰富的技术文档...但是最重要的是,Serenade可以读取以S-Compact编写的文本文件并播放设计设备的拓扑(!)。 。 太酷了,因此,我们能够在旧项目中发现错误。

AWR微波办公室也没有落后。 在我看来,它的主要优点是更方便易懂的界面,可以在该界面的框架内创建复杂的项目,以计算所使用的不同模块(电路,电动力学,数据文件,NET列表等)。

现在,这些微波CAD系统已经发展成为强大而庞大的工具,可以解决各种问题。

什么将所有这些CAD系统结合在一起? (除了该软件旨在计算微波设备这一事实之外)。 但是它们被所有这些程序都使用Oliner方法计算微波设备的事实结合在一起 4。 即 任何正在设计的微波设备都可以表示为各种异质性的化合物-传输线,斜面,三通等部分。 每个异质性都是一个图形块,是构建整个设备的一种“砖”。 这种方法已经很好地证明了自己,并且仍然在许多微波CAD系统中使用(不仅是我上面写过的那些)。

好,你说。 仅此而已。 但是,这是为了什么呢?
但是...

适用于Android的RF Designer



它还可以使用Oliner方法模拟微波设备。 但是您可以在智能手机或平板电脑上运行它。 就个人而言,我更喜欢在平板电脑上使用此softinka-更加方便。

让我们看看由MMC Technologies LLC创建的RF Designer 可以做什么

1.首先,这是按照我在上面写过的小夜曲和微波办公室的时代以来,以许多开发人员惯用的格式创建电路的(这就是为什么我需要历史上的题外话:)。



例如,上图中的环路定向耦合器仅由两个不同的元素组成-具有给定几何形状的微带线段(四端子)和具有给定几何形状的T型管(六端子)。 而且您已经有机会评估设备的拓扑,这不仅会产生功率分配,而且还会产生90度的相移。

迄今为止,softink包含以下类别的元素:



•集总元件(集总元件)-理想的电阻器,电容器,电感,变压器,衰减器等;
•理想传输线(理想传输线);
•物理传输线;
•微带线(微带线,MPL)-MPL段,连接的MPL,MPL三通等;
带状线 (带状线,潜水艇)-由潜水艇连接的一段潜水艇,三通潜水艇等。
•线性元素(线性元素)-1、2、3和4端口数据块;
•通用元件(通用元件)-放大器, 隔离器循环 等。

对于每个项目,您都可以得到简短的帮助。 例如,在这里,有关物理传输线元素的帮助



2.创建所需的方案后,对其进行分析,并以以下格式显示获得的数据:

直角坐标系中的图形



Wolfert-Smith图图形



•包含数值数据的表



•将数据导出到S参数 文件

3.在仿真过程中,您可以将第三方元素/功能单元导入并集成到正在开发的设备中。 此元素应以S参数文件的形式显示,并且端口不得超过4个(这是Linear Elements的目的)。



甚至如此



4. RF DEsigner对不超过4个端口的设备进行线性建模(很遗憾,不能模拟非线性设备)。 仿真期间可以设置的最大频率点数是2001。默认情况下,端口的波阻抗为50 Ohms,但可以根据用户的目标进行调整。

如您所见,RF Designer不再只是RF计算器。 这是在Android OS下运行的完整CAD CAD。 就其水平而言,它并不比2000年代初的其他CAD微波系统逊色很多。 我必须说,这是一个相当高的水平(请参阅本文结尾处“源”部分中的链接)。

最后,我想说的是,MMC Technologies有自己的Youtube频道 ,您可以在其中观看视频,以解释RF Designer中的建模过程。

我认为,最有趣和最有用的是:

•RF Designer-入门



•射频设计师-Microstrip分支线耦合器



该视频显示,将鼠标和键盘连接到设备后,使用软件的便利性将大大提高。

结论



好吧,最后,像往常一样,一勺子:应用程序仅以一种形式存在-付费。 不幸的是,没有试用版。 但是,与现代商用微波CAD系统(其价格以数十万美元衡量)不同,RF DEsigner的成本仅为6美元。
坦白说,当我发现此应用程序时,我毫不犹豫地购买了它。 然后他玩了很长时间,模拟了从Hong,2011年出版的《用于射频和微波应用的微带滤波器》一书中获得的各种滤波器。顺便说一句,与书中给出的示例的巧合非常好:)

亲爱的哈布拉维特斯,谢谢您的关注!
我会很高兴您的评论,有趣的softinki链接和您最喜欢的建模工具。

资料来源


1.对于那些使用Super-Compact的人来说, 来自Microwaves的这篇笔记将很有趣。 我差点哭了:)
2.不幸的是,我找不到运行S-Compact的原始屏幕图像。 所以我从这里举了一个例子。 如果找到带有S-COMPACT的屏幕截图,请在评论中写。
3.如果有兴趣,请参见Serenade 7.0 Microwave CAD上1997年的文章“ Applied Microwave&Wireless” 。 这是我从中截取屏幕截图的文章
4.这恰好是指计算平面微波结构的基础方法。 可以从Banks S.E.,Kurushin A.A.,第8.3节的“ CAD用户的电动力学和微波技术”一书中获得更详细的描述。 “奥林纳方法。”
5.如果您有兴趣,请在Gupta,Gardzh,Chadha的无线电通信出版社,1987年出版的“微波设备的机器设计”一书中介绍构建微波CAD系统的基本思想。 顺便说一句,很酷的书。 一次,根据她的动机,他写了许多学期论文和计算方法。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN468607/


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