Laboratorio1 Mofo

7/25/2019 Laboratorio1 Mofo

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INDICE

1. OBJETIVOS 2

2. MARCO TEORICO

2

2.1. Adaptador de impedancias

2

2.2. Transformador de am!da C"artos

22.#. Anc$o de !anda de% Transformador

. 'ROCEDIMIENTO

(&. RES)TADOS *(. CONC)SIONES + OBSERVACIONES

1#


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INTRODUCCION AL ANSOFT DESIGNER

INTRODUCCIN AL ANSOFT DESIGNER

1. OBJETIVOSEste t"toria% sir,e como "na introd"cci-n a% softare Ansoft Desi/nerMicroa,e CAD en e% c"a% se tocara "n simp%e dise0o de "ntrasformador de & para acop%ar "na cierta impedancia. E% pro!%emaconsiste en acop%ar "na resistencia de 1 3 a otra de ( 3 "sando"na %4nea de transmisi-n como "n transformador de & a "nafrec"encia de 1.2 567.a Impedancia de% Trasformador8 91.2&O$m.

2. MARCO TEORICO

2.1. Adaptador de Impeda!"a#Diferentes t:cnicas p"eden emp%earse para e%iminar re;e


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E%transformador de!e ser posicionado de ta% forma "e 'A sea rea"@resisti,a p"ra. En ta% caso en dic$a posici-n e "n m()imo

@mnimo*de% patr-n de onda estacionaria de ,o%taFe.

Consideremos "na impedancia de car/a comp%eFa'L8

Lj

L

OL

OLL e

ZZ

ZZ =+

=

1

1

LLL jXRZ +=

Si e% transformador es posicionado en "n m()imo de +o"ta,e@o sea a"na distancia desde %a car/a G dma)8

ROEZZZ OL

L

OA 111

1=

+=

= si es co%ocado en "n mnimo de +o"ta,e@dmin8

ROE

ZZZ O

L

L

OA1

1

1

1=

+

=

En am!os casos'Aes "na impedancia resisti+a p#ra.

Veamos a$ora %a secci-n de %4nea de %on/it"d H& con impedanciacaracter4stica'O- = "e tiene en "n e


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A

OB

Z

ZZ

2

2=

= como por %os re/#erimientos de adaptaci!nnecesitamos "e'0 $'O1 res"%ta8

AOO ZZZ 12= A

OO

Z

ZZ

2

21=

a impedancia caracter4stica de% transformador de H& @O2 es %a

media /eom:trica entre %a impedancia caracter4stica de %a %4neaori/ina% @O1 = %a car/a "e e% transformador ,eK en %a posici-n deinserci-n @A.

2.. A!/o de -ada de+ Tra#$ormador

E,a%"ando %as form"%as8

)()(

)()(2

2

LOTOLT

LOTOLT

ZZZljtgZZZ

ZZZljtgZZZ

+++

+=

Oin

Oin

ZZ

ZZ

+

=

)(

)(

ltgjZZ

ltgjZZZZ

LT

TLTin

+

+=

LOOL

OL

ZZltgjZZ

ZZ

)(2 ++

= LOT ZZZ =2

= como8

Con "na ma/nit"d i/"a% a8

#


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[ ] 21

2

22

221

22

)()(

4

)(

)(

1

)(4)(

+

+=

++

=

ltgZZ

ZZ

ZZ

ZZltgZZZZ

ZZ

OL

OL

OL

OLLOOL

OL

21

2

2 )(sec

)(

41

1

+

=

lZZ

ZZ

OL

OL

4Ol

Si as"mimos "e n"estro desp%a7amiento en frec"encia esta% "e nos encontramos en %as pro>= ll

Diferencias Strip%ine L Microstrip

C"ando se $a!%a de comparar %a tecno%o/4a microstrip con %a tecno%o/4a

strip%ine no de!emos ase/"rar "e "na tecno%o/4a sea meFor "e %a

otra como caso /enera%. Se de!e est"diar c">% de e%%as es preferi!%e

para "na ap%icaci-n en concreto = ana%i7ar %a re%aci-n costeLmeForas

"e nos da "na " otra opci-n.

En t:rminos /enera%es "na %4nea microstrip es simi%ar a %a transmisi-n,4a strip%ine sa%,o "e en microstrip %a %4nea de transmisi-n no est>

&


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insertada sino "e descansa so!re "na capa s"per?cia% aparte encima

de %a %4nea de tierra.

A contin"aci-n se citan a%/"nas ,entaFas de %a tecno%o/4a microstrip

so!re %a tecno%o/4a strip%ine8

a tecno%o/4a microstrip posee "n die%:ctrico m>s ?no = "na

aten"aci-n menor "e %a tecno%o/4a strip%ine.

Con microstrip se p"ede %o/rar "n !"en ais%amiento entre %4neas

ad=acentes con ma=or faci%idad "e strip%ine.

De!ido a %a se/"nda %4nea de tierra en strip%ine e% anc$o de !anda

es m"c$o menor para "na impedancia = "n espesor dados "e en

%a caso de microstrip.

Es m"c$o m>s dif4ci% @= m>s cara %a fa!ricaci-n de %4neas strip%ine"e microstrip.

'or s"p"esto tam!i:n $a= a%/"nos incon,enientes con microstrip

respecto a strip%ine8

Microstrip tiene menos aten"aci-n pero presenta m>s di?c"%tad

para contro%ar %a to%erancia.

En s" fa!ricaci-n microstrip p"ede contener "n menor nmero de

%4neas por s"per?cie de o!%ea comparado con strip%ine de!ido a "ese de!en encerrar m>s capas.

. 0ROCEDIMIENTO

Comience e% softare de Ansoft Desi/ner se%eccione %a pesta0a de'roFect e Insert Circ"it Desi/n %a si/"iente ,entana de!e deemer/er i/"ra &8

(


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F"()ra . C/oo#e Lao)t Te!/o+o(

Se%eccione e% MSLRT Dr"oid .2 inc$ .( o7 copper = de "n c%icen Open. A$ora %a panta%%a "e aparecer> es "na ,entana de pro=ectocomo %a de %a i/"ra (.

F"()ra '. Vetaa de 0roe!to N)eo

A0ada "n '"erto de interfa7 = "na tierra a %a ,entana de pro=ectoam!as partes est>n disponi!%es en e% men DraK. )!i"e %as partesdentro de %a ,entana de% es"ema de% circ"ito. 'resione %a tec%a ESCK

para terminar %a "!icaci-n de %os componentes.

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A$ora "na %4nea de transmisi-n = "na resistencia de!en ser a0adidas.Am!as partes est>n disponi!%es !aFo e% ta! de ComponentesK en %a,entana de pane% de %a mano i7"ierda. Se%eccione "n resistor !aFo %aSecci-n de "mped L ResistorsPP = arr>stre%o $asta %a >rea de tra!aFo.'resione Esc c"ando =a termine de "!icar %os componentes.

'ara a0adir "n trasformador de & se%eccione %a secci-n deMicrostrip dentro de %a secci-n de Components = %"e/o se%eccioneTransmission inesK = Microstrip transmition ine E%ectrica% en/t$= arrastre e% icono en e% >rea de tra!aFo e% >rea de tra!aFo de!e de%"cir a$ora como %a i/"ra 9.

F"()ra 3. Vetaa de L"ea

Conecte %os componentes "!icando "n ca!%e entre todos %oscomponentes es decir conecte e% '"erto con %a %4nea de transmisi-n%a %4nea de transmisi-n con %a resistencia = esta a tierra. E% ca!%e se"!ica!a en e% men Dra con e% nom!re de Qire otra forma deconectar %os ca!%es es arrastrar %os componentes $asta "e seso!repon/an desp":s se "nen a"tom>ticamente.

os par>metros de %a %4nea de trasmisi-n = %a resistencia de!er4an sermodi?cados para cam!iar %os ,a%ores de %a resistencia de "n c%icderec$o so!re esta = se%eccione properties. )na n"e,a ,entana sea!rir> so!re %a co%"mna de Va%"e = %a i%a R tipear e% ,a%or de %a

resistencia en este caso ( = se%eccione O.

'ara cam!iar %os ,a%ores de %a 4nea de Transmisi-n se%eccione den"e,o s"s propiedades. En %a ?%a eti"etada por TR presione %aeti"eta TR "e est> en co%or /ris. Emer/er> "na n"e,a ,entanade nom!re Microstrip sin/%e como se m"estra en %a i/"ra .


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F"()ra 4. Vetaa M"!ro#tr"p S"(+e

En esta ,entana modi?"e %os si/"ientes ,a%ores en %a caFa deE%ectrica% entre e% ,a%or de donde es %a impedancia de %a %4neapara Trasformador de & se/n %os c>%c"%os necesarios de!er4a ser de91.2&O$m a$ora cam!ie e% ,a%or de E "e es e% ,a%or de %a %on/it"de%:ctrica de %a %nea en /rados %a c"a% para este trasformador ,a a serde * /rados. E% ,a%or de %a frec"encia en este caso ser> de 1.2 @567es %a "nidad por defecto para %a rec"encia. 'resiona e% !ot-n des=nt$esis para dise0ar %os par>metros de %a %4nea microstripadec"ados para n"estro trasformador. 'resione O para sa%ir de %a,entana = O para sa%ir de %a ,entana de propiedades.

A% terminar de Dise0ar n"estro circ"ito pasaremos a ana%i7ar%ose%eccione Add So%"tion Set"pK desde e% men de Circ"itK. )nan"e,a ,entana emer/er> pero nosotros no necesitamos modi?carnin/"na de s"s opciones as4 "e se%eccionamos ne


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F"()ra 5. Vetaa Add&Ed"t S6eep

)se .U 567 1.U567 = 1M67 para %os ,a%ores de Start Stop = Stepfre"encies. @Note "e de!e de ser "n !arrido %inea%. Desp"esse%eccione AddK =KOK.

A$ora podemos apreciar "e e% ,a%or de SeepHVa%"eK ,a a tomar %os,a%ores "e nosotros %e $emos dado IN .U567 1.U567 1M67se%eccione ?nis$K en %a ,entana de inear Netor Ana%=sisren"e= DomainK.

'ara terminar e% an>%isis se%eccione Ana%=7eK desde e% menCirc"itK. Note "e e% pro/rama no nos m"estra nin/"na ,entana connin/n tipo de so%"ci-n de% pro=ecto %o nico "e aparecer> es e%arc$i,o "e contiene %a so%"ci-n de% ana%isis en %a parte inferiorderec$a con e% nom!re de 'ro=ect 1K.

'ara poder ,is"a%i7ar n"estras resp"estas de% an>%isis de!emos decrear "n report para esto se%eccione Create ReportK desde e% menCirc"itK esto di!"Fara n"estra resp"esta en %a ,entana emer/entese%eccine O.

a ,entana de tracesK es donde propiamente ,amos a e%e/ir ":tipo de /ra?co ,amos a "sar podemos ,er "e nosotros tenemosopciones de %os eFes = + adem>s de diferentes par>metros como %osde impedancia admitancia = par>metros S adem>s de otros. 'aran"estro an>%isis se%eccionaremos e% par>metro Ret"rn ossK comocate/or4a = RT1 como cantidad = dB como "nidad o f"nci-n De "nc%ic en Add TraceK para a0adir este /r>?co desp":s presioneDoneK para di!"Far e% /ra?co.

Si "sted desea $acer a%/n cam!io en e% es"em>tico de% circ"ito,a=a a% men Circ"itK = de "n c%ic so!re %a opci-n Sc$ematicEditorK.

*


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'. RESULTADOS

D: e% ,a%or -ptimo de %a impedancia de% transformador de H&

para %a %4nea de transmisi-n de s"s par>metros caracter4sticospara dic$o transformador.

'or teor4a e% ,a%or -ptimo es8

Ztrans=Z0ZL G 5075 G 61.24

M"estre en "n /r>?co e% Ret"rn %oss de% an>%isis de% circ"ito =e?ca o!tenida en %a i/"ra * representa "na rec$a7a!andas =a "e s-%o permite "na frec"encia "e se enc"entreen %os 1.25$7.

F"()ra 7. Re#)+tado de Ret)r Lo## para +,ea m"!ro#tr"p

Repita e% e


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Port1

0

75

E=90deg

F=1.2GHz

W=0.555519mm

F"()ra 8. E#9)em:t"!o de +a L"ea Str"p+"e

a /r>?ca o!tenida en %a i/"ra 11 representa e% Ret"rnoss para %a %4nea de %a ?/"ra 1 %a c"a% es "na rec$a7a

!andas =a "e s-%o permite "na frec"encia "e seenc"entre en %os 1.25$7.

F"()ra 1;. Re#)+tado de Ret)r Lo## para +,ea Str"p+"e

Ca!%e Coa


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a /r>?ca o!tenida en %a i/"ra 1# representa e% Ret"rnoss para %a %4nea de %a ?/"ra 12 %a c"a% es "na rec$a7a!andas =a "e s-%o permite "na frec"encia "e seenc"entre en %os 1.25$7.

F"()ra 12. Re#)+tado de Ret)r Lo## para e+ Ca-+e Coa


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Port1

0

75

E=90deg

F=1.2GHz

W=2.14018mm

F"()ra 1'. E#9)em:t"!o para e+ )eo mater"a+ >F"-ra de V"dr"o?

a i/"ra 1( corresponde a% cam!io de% ca!%e coa


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E% transformador de!e ser posicionado de ta% forma "e A searea% @resisti,a p"ra. En ta% caso en dic$a posici-n e "nm>

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