Verwendung der Funktion „Create Matching Circuit“ in QucsStudio

Erstellen einer Matching-Schaltung mit „Create Matching Circuit“ in Qucs Studio: Detaillierte Erklärung für Port1

1. Erstellen des Schaltplans

• Vorbereitung: Starten Sie Qucs Studio und platzieren Sie einen Widerstand aus „Components“ → „Lumped Components“ in den Schaltplaneditor.
• Widerstand einstellen: Ändern Sie den Widerstandswert von 50 Ω auf 25 Ω.
• Weitere Bauteile: Platzieren Sie eine Signalquelle unter „Sources“ → „Power Source“, verbinden Sie die Bauteile mit GND und schließen Sie sie mit einem Draht an.

Damit ist eine Schaltung mit einer Ausgangsimpedanz von 50 Ω und einer Lastimpedanz von 25 Ω erstellt.

2. Entwurf der Matching-Schaltung

Nun werden wir diese nicht übereinstimmende Schaltung anpassen.

• Hinzufügen der Matching-Schaltung: Öffnen Sie das Fenster „Create Matching Circuit“ über das Menü „Tools“ → „Matching Circuit“ in Qucs Studio.

• Einstellungen: Da der Widerstand der Last 25 Ω beträgt, ändern Sie „Impedance 2“ von 50 Ω auf 25 Ω, stellen Sie die Frequenz auf 1 GHz ein und klicken Sie auf „Create“.

• Platzierung der Schaltung: Verbinden Sie die automatisch berechnete Schaltung mit der zuvor erstellten Last von 25 Ω.

3. Überprüfung der Schaltung

• Schaltungsdetails: Ein Induktor mit etwa 40 nH ist in Reihe zur Last geschaltet und ein Kondensator von etwa 32 pF befindet sich in der Eingangsstufe.

4. Durchführung der Simulation

• Einfügen der Simulation: Wählen Sie „Simulations“ → „S-parameter Simulation“, setzen Sie den Frequenzbereich auf „50 MHz – 150 MHz“ und die Schrittweite auf 1 MHz.

Starten Sie anschließend die Simulation.

5. Festlegen von Markern

• Verwendung des Diagramms: Nach der Simulation werden Diagramme mit den S-Parametern und Smith-Diagrammen angezeigt.
• Marker setzen: Wählen Sie „Set Marker on Graph“, klicken Sie auf das Diagramm, um S11 bei einer bestimmten Frequenz anzuzeigen, und verschieben Sie den Marker auf 100 MHz.

6. Parameterabstimmung

• Anpassen der Parameter: Wählen Sie „Tune“, klicken Sie auf den Induktor und den Kondensator. Das Fenster „Parameter Tuning“ wird geöffnet; stellen Sie die Werte des Induktors auf „1 nH – 100 nH“ und des Kondensators auf „1 pF – 100 pF“ ein.
• Abstimmung durchführen: Bewegen Sie den Schieberegler, um die Werte der Bauteile zu ändern und die Diagrammbewegung zu beobachten. Die Endwerte stimmen mit den vorherigen Werten von etwa 40 nH und 32 pF überein.