在 CST 中,可以通过宏命令计算所选 TEM 传输线的特征阻抗(分析线阻抗),例如同轴线(Coax)、带状线(Stripline)、微带线(Microstrip)、共面波导(CPW)等。由于 CPW、带状线和微带线没有封闭的解析表达式,因此使用经验或半解析公式。需要注意的是:这些公式只对一定的参数范围有效;此宏命令当前不支持检查输入的参数是否在有效范围内。
下面以微带线为例,介绍如何使用 Impedance Calculation 宏命令计算微带线的特征阻抗。
1. 打开 CST MWS 工作室主界面,在 Home 选项卡下,展开 Macros 的下拉菜单,并依次选择Calculate > Calculate analytical Line Impedance,如下图所示:
2. 弹出 Impedance Calculation 对话框后,在传输线类型的下拉菜单中选择 Thick Microstrip,即厚微带线。在 Frequency 一栏输入微带线的工作频率为 5GHz;在 Geometry Data 一栏分别输入介质基板的高度 h 为 1.1mm,微带线的宽度 W 为 2mm,微带线的厚度 t 为 0.1mm;在 Permittivity 一栏输入相应介质基板的介电常数 eps_r 为 4.3。
3. 如果需要创建微带线 3D 模型,可以在 Line length 一栏输入微带线的长度,此示例中输入的微带线长度为 30mm。输入完毕后点击对话框中的 Calculate 按钮,此时会在 Z_0 一栏显示微带线的特征阻抗计算结果,在 eps_eff 一栏显示微带线的有效介电常数信息,在 Phase shift 一栏显示此微带线长度在输入的工作频率(5GHz)处对应的相移,如下图所示:
4. 此外,点击对话框中的 Build 3D 按钮,可以根据 Impedance Calculation 对话框里输入的传输线相关信息(结构尺寸,材料参数)自动创建 3D 模型,十分方便快捷。通过 Impedance Calculation 宏命令创建的微带线模型如下图所示:
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