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实验目的: 1.寻找寄生电容与传输线线宽、传输线线长、覆铜间距的简单关系。 按键电容原理: 触控按键在没有手指接触时,只有基准电容,在有手指接触时,总电容包含基准电容和手指电容,二者并联。[1] 根据这一原理,简而言之,若希望按键灵敏度越高,则要求基准电容,即寄生电容越小越好。 画出草图: 参数与对应具体值如下: 其中板材厚度设为Subh,默认1mm,完成上图后将圆与矩形(传输线)合并命名为(Key1、Key2),再进行覆铜:在原有两个圆形贴片的基础上,再分别作一个半径为D0+R1的同心圆(命名为Circle1_cut,Circle2_cut),在矩形外做一个向外延申1mm的矩形(命名为key1_cut,key2_cut)如下: 基板的材料选择FR4。 完成以上步骤后,选择矩形工具,做一个和基板表面相同大小的平面作为GND,命名为GND_TOP。利用平移工具 在GND_TOP上挖去Circle1_cut,Circle2_cut,key1_cut,key2_cut。同样,在GND_BOT上挖去Circle1_cut_1,Circle2_cut_1。 做出的模型如下: 用材料为铜的圆柱体连接地层: 设置允许材料重叠: 设置材料:将GND_TOP、GND_BOT、Key1、Key2的材料设置为铜。(选中>添加边界条件>有限介质导体) 设置激励:绘制波端口(高度为介质板6倍、宽度为传输线6倍),如下图: 将Port1、Port2设置为波端口,选择参考对象为GND_TOP。设置辐射边界Airbox,大小这里只需大于整个物体的空间即可,辐射边界靠近Port1、Port2的一面要与两端口重合。 设置分析、扫频: 设置输出变量:Cap1 = -1/(2*pi*Freq*im(Zt(T1,T1)))*10^12 (单位皮法) Cap2 = -1/(2*pi*Freq*im(Zt(T2,T2)))*10^12 (单位皮法) 得到如下图: 可以看到,传输线越长,其寄生电容越大。 同时,我们改变D0,即覆铜的间距,将D0由1.0mm改为1.5mm,得到下图: 可以看出,当覆铜间距增大时,寄生电容变小。 同样,只改变传输线宽度W时: 可以看出,当传输线线宽增大时,寄生电容也增大。 传输线阻抗基本呈容性: Notes: 1.绘制波端口(高度为介质板6倍、宽度为传输线6倍),为啥是6倍关系? 2.辐射边界与波端口面重合,why? 文章来源:凡亿教育 |
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