Утилиты в (статусе FREE) для расчета волнового сопротивления и не только…

Каждый, кто связан с проектированием устройств в печатном исполнении, сталкивается с задачей определения волнового сопротивления проводников. И конечно же для многих конфигураций проводников можно найти готовые формулы (пусть и приближенные, но все-таки) и набить их, например, в Mathcad или же воспользоваться симуляторами, способными с заданной точностью рассчитать волновое сопротивление проводников. Все это есть, но в большинстве случаев не всегда удобно. Гораздо удобнее воспользоваться уже подготовленными утилитами (калькуляторами), которые помимо вычисления волнового сопротивления могут обладать набором вспомогательных полезных функций. О некоторых таких программах я и хотел бы сегодня рассказать.

Утилита от AWR “TXLine ^[1]”.
Почти ничего лишнего, только расчет волнового сопротивления для проводников с различной конфигурацией. Есть следующие варианты:

• микрополосковая (несимметричная полосковая) линия – microstrip;

• симметричная полосковая линия – stripline;

• копланарная линия – CPW;

• копланарная линия с земляным слоем – CPWG;

• круглый коаксиал – round coaxial (конечно, выбивается из концепции печатной платы, но вдруг пригодится);

• щелевая линия – slotline;

• связанные микрополосковые линии – coupled microstrip lines;

• связанные симметричные полосковые линии – coupled stripline

Так же есть небольшое количество полезной информации: электрическая длина линии (пересчитывается в физическую длину); набег фазы на единицу длины линии; расчет эффективной относительной диэлектрической проницаемости; погонные потери в линии. Есть небольшой встроенный справочник по некоторым проводникам и диэлектрикам.

Не смотря на то, что утилита проста в использовании, можно найти обучающее видео на YouTube ^[2]

Присутствуют наиболее распространенные типы линий. Казалось бы, что на этом можно и закончить, но мы продолжим.

Утилита “CITS25” от Polar. Содержит большое количество различных конфигураций печатных проводников и способна удовлетворить более взыскательного разработчика. Не буду описывать все возможности утилиты, скажу только, что есть конфигурации, например, с лицевой связью проводников (при этом можно задать смещение проводников относительно друг друга).

А так же есть симметричная копланарная линия со смещением относительно земляных слоев (шин, проводников).

Еще одна софтинка “AppCAD ^[3]” от Agilent

Помимо уже перечисленных выше конфигураций проводников содержит так же:

• параллельные проволочные/проводные линии;

• провод над земляной плоскостью;

• квадратный коаксиал;

• и даже такую экзотическую конфигурацию, как “trough line” (не знаю, как корректно перевести этот термин на русский язык).

Однако помимо расчета волнового сопротивления для различных конфигураций проводников в AppCAD есть и другие ”вкусности”.

Есть возможность рассчитать трансформатор волновых сопротивлений ^[4] на сосредоточенных элементах.

Есть возможность просматривать до трех файлов S-параметров ^[5] одновременно. Можно подгружать как файлы двухполюсников *.s1p (например, антенна), так и файлы четырехполюсников *.s2p (фильтр, усилитель, сплиттер и т.д.). Можно посмотреть так же шумовые характеристики элемента.

Есть встроенный системный калькулятор.

А еще есть небольшой справочник c различными константами.

И даже этим набором функционал AppCAD не ограничивается. Есть еще много чего интересного и полезного.

А закончить я бы хотел софтинкой “RFSim99 ^[6]”, которую язык не повернется назвать калькулятором. Это маленькая САПР СВЧ. При этом она (софтинка) бесплатна и существует в русифицированном варианте.

В составе RFSim есть множество встроенных инструментов, способных облегчить жизнь разработчику:

• синтез цепи согласования, аттенюатора или фильтра;

• расчет параметров длинной линии, ответвителя или делителя мощности;

• так же есть простенький калькулятор/конвертер для расчета ряда параметров/величин.

А так же RFSim99 способна рассчитывать схемы, которые задает пользователь. Но это уже совсем другая история…

P.S. Если вам есть, что добавить, буду очень благодарен за интересную информацию.

Автор: Steve_R

Источник ^[7]