发明名称 传输线结构等效电路量测方法
摘要 本发明提出一种从时域或频域反射信号量测含不连续结构多段传输线中等效电路模型的方法。使用这个方法,可以直接得到含有集总和分散电路元件的混成式电路模型,可用于电路评估改良。此模型之电路模拟结果与实际量测相当一致。
申请公布号 TW413982 申请公布日期 2000.12.01
申请号 TW084113260 申请日期 1995.12.13
申请人 赵方麟;张以昀 台北巿瑞安街二四四巷八号三楼;吴瑞北 新竹巿北大路一六六巷一弄二号四楼之一;郑士康 台北巿温州街十八巷三号五楼 发明人 赵方麟;张以昀;吴瑞北;郑士康
分类号 H04B17/00;H04B3/46 主分类号 H04B17/00
代理机构 代理人
主权项 1.本发明传输线结构等效电路量测方法,其步骤系 包含: (a)以多段混成模式表示待测传输线结构1;各段混 成模式中包含一段阻抗为Z,导纳为Y,时 间延迟为TD的传输线,及其后连接一集总电路,其系 为电容、电感,电阻或其组合; (b)送入已知信号量测反射信号以推判多段混成模 式成份,测量可为时域反射量测12或频域 网路分析量测14;在时域反射量测12;送入阶状波Vs(t ),记录反射信号Vr(t),令m=1求起 始段混成模式13的入射电压波Wil(t)及反射电压波 Wrl(t); (c)转换起始段电压波为频域电压波谱2;使用快速 富氏转换将之变为入射电压波谱Wil(nf0) 及反射电压波谱Wrl(nf0);定反射系数波谱1(nf0)为 进行撷取第m段混成模式参数3;其系包含定集总电 路参数31及定传输线参数32两部份; (d)定集总电路参数31;依据反射电压波的形状,选择 集总电路形式32,若有一区域性最大 値的上凸波形,则集总电路为串接电感321,若有一 区域性最小値的下凹波形,则集总电路 为接地电容322,若波形具有不规则形则以电感、电 容、电阻组成的复合集总电路323表示; (e)定传输线参数32包含该段混成模式中传输线的 时间延迟及下一段混成模式中传输线的阻 抗Zm+1;其系由频域电压波谱341或时域电压波形342 判断评估; (f)在频域求第m+1段入射及反射电压波谱4,包含入 射电压波Wim+1(nf0)及反射电压波 Wrm+1(nf0);由已知第m段的入射及反射电压波谱与第m 段混成模式参数6及第m+1段传输线阻 抗Zm+1,可得到转置矩阵[T];转置矩阵是由传输矩阵[ Tt]与集总矩阵[Tmp]相乘所得,其中 传输矩阵的形式为 第i段电压波谱乘该转置矩阵即为第m+1段电压波谱 ; (g)以快速富氏逆转换,将第m+1段入射及反射电压波 谱转换5为时域的第m+1段入射电压波 Wim+1(t)及反射电压波Wrm+1(t); (h)判断是否未完成待测结构各段参数6,未完成则 继续进行次段等效电路撷取61,令m=m+1 重复进行,撷取混成模式参数3;若已完成各混成模 式参数,则记录各段结果; (i)取已得到混成模式参数进行反射波形的模拟,比 较模拟反射电压波与实际量测波形71; 如果不在可接受范围内则改变该集总电路参数31 或传输线参数32,以改进准确度;如果已在 可接受范围72,则记录各段结果8。2.如申请专利范 围第1项所述之传输线等效电路量测方法;其中集 总电路系为串接电感321, 串接电感値及传输线参数与集总电感矩阵[TL],系 在频域中求得为:3.如申请专利范围第1项所述之传 输线等效电路量测方法;中集总电路系为接地电容 322,接 地电电容値及传输线参数与集总电容矩阵[Tc],系 在频域中求得为:4.如申请专利范围第1项所述之传 输线等效电路量测方法;其中传输线参数系由时域 波形342 ,依据入射电压波起始点时间与反射电压波区域性 最大或最小波辐的波形变化起点时间之差 评估传输线的时间延迟。5.如申请专利范围第1项 所述之传输线等效电路量测方法;其中测量反射信 号是在频域以网 路分析仪量测14;测得频域反射系数波谱14 1(f), 依据已知的起始段入射电压波求得时 域反射电压波15;在定转置矩阵及第m+1段反射系数 波谱4时,系依下列方式定出:6.如申请专利范围第1 项所述之传输线等效电路量测方法;其中自频域定 集总电路参数31与 传输线参数时系以入射电压波上升缘上升时间对 应之频率成份为依据。7.如申请专利范围第1项所 述之传输线等效电路量测方法;其中已完成待测各 段混成模式参 数6后,系以下列步骤在频域中进行传输线混成模 式参数优化的程序: 依据电路频率响应特性,求得该等效电路频域响应 函数S(f)7;频率范围自直流至取样时间 对应的最大频率fs为止;依据电路线性系统特性由 已知入射电压波谱乘以该频域响应,可以 得到输出的反射波谱及模拟的反射电压波;令为与 实际测量波形对比之依据。图式简单说明: 第一图本发明传输线结构等效电路量测方法实施 例之流程图。 第二图本发明传输线结构等效电路量测方法实施 例,其多段混成电路之(a)参数定义(b) 时域量测入射波反射波定义(c)频域量测之各段反 射系数定义。 第三图本发明传输线结构等效电路量测方法实施 例,其(a)弯折形微带线量测与模拟时 域反射波形的对比结果(b)混成模式传输线结构等 效电路。 第四图先前技艺
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