Modelando la red de coincidencia de impedancia

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Estoy viendo el pin RF (LNA_IN) de ESP32 como se describe en esp32_hardware_design_guidelines .

Según este documento, la impedancia de salida de los pines RF de ESP32 es (30 + j10) o (35 + j10) Ω (depende del paquete), mientras que se espera que la impedancia de la antena sea de 50Ω. Sugiere la siguiente red de coincidencia de tipo π:

Ahoramegustaríamodelar(simular)estecircuitoparaprobarlacoincidenciadeimpedancia.

Pregunta1

Parasimularlaimpedanciadesalidadelafuente,heagregadounaresistenciade30Ωenseriealafuente.Pero,¿cuálseríalamejormanerademodelarlaparteimaginariaj10?

Pregunta2

Parasimularlaimpedanciadelaantena,heagregadounaresistenciade50.DigamosqueestaesunaantenaderastreodePCBMIFAde50Ωcomo éste . ¿Tiene esa antena una parte de impedancia imaginaria y cómo la modelo?

Así que intenté esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Simulando DB(MAG( (V(Out) * I(R1.nA)) / (I(I1.nA) * V(In)) )) en el dominio de frecuencia:

Pregunta3

Aprimeravista,tienemásomenossentido(-0.3dBen2.4Ghz).Loquemedesconciertaesqueelresultadodelasimulaciónesindependientedelvalordeimpedanciadelafuente.Porejemplo,aquíintentébarrerR2de0Ωa100Ω.ElsiguientegráficoseveigualparacadavalordeR2.¿Quémeestoyperdiendoaquí?

Aquíhayotraimplementaciónparaelcircuitodeadaptacióndeimpedanciaqueencontréenotrodiseño,probablementeun" capacitor tapped "coincidencia:

simular este circuito

Aquí, un buen pico de 0dB a 2.4Ghz, pero al barrer el valor de R2 el resultado sigue siendo el mismo, independientemente de la resistencia de R2. Así que la pregunta 3 se aplica aquí también:

Pregunta4

Engeneral,¿cuálesseríanlasconsideracionesparaseleccionarlaredcoincidentedeltipoπodel"capacitor con derivación"? Los gráficos de simulación son bastante diferentes, me pregunto qué funciona mejor desde el punto de vista práctico.

    
pregunta Amir Gonnen

2 respuestas

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(30 + j10) indica que el pin tiene alguna inductancia asociada. J10 es la reactancia inductiva a una frecuencia dada. Como no se especifica ninguna frecuencia, asumamos que es la frecuencia de operación de 2.4 GHz lo que da una inductancia de 663 pH.

Su simulación está trazando la relación de potencia de salida / entrada. Esto no incluye R2 y, por lo tanto, es independiente de R2. Si mueve el nodo etiquetado In a I1, verá un efecto de R2.

En estas frecuencias, los elementos parásitos de los condensadores e inductores son significativos, por lo que sería una buena idea averiguar qué son e incluirlos en la simulación, o encontrar un modelo de especia para ellos.

    
respondido por el EE_socal
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1: ¿qué es la inductancia para j10 a 2.4GHz?

\ $ L = Z_L / 2 \ pi f = \ $ ~ 0,66 nH o sobre una longitud de cable de 1 mm de espesor según el diseño.

¡Estoy asumiendo que puedes transformar un generador de 50 Ohms a 30 Ohms!

2: tu transformación excluye R1 ya que Vin está después de R1 desde V1

3: igual que 2:

4: Tocado C es un BPF de 2º orden
mientras que Pi es un LPF de 3er orden.

Depende de las necesidades de atenuación armónica.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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