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S参数仿真分析传输线、史密斯圆图、电路匹配结构.ppt

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.24M 资料格式：ppt 举报 版权申诉
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    2022-6-14
    主 要 内 容 § S参数的提出及应用 § S参数仿真技术概要 § S参数仿真特殊终端条件传输线 § 史密斯圆图的提出及应用 § 应用史密斯圆图设计匹配电路（与使用Design Guide技术进行对比）
    一、S参数的提出及应用 1.1 为什么射频/微波电路设计要使用S参数？ （1）射频/微波系统使用的元器件与传输线的尺寸，与工作波长可相比拟，电 路参数是分布参数，传统模拟电路分析方法不再适用； （2）传统网络参量例如Z参量、Y参量、h参量、ABCD参量需要对系统采用 终端开路、短路的测量方法。这在射频/微波系统是不适合的，原因如下： • 因为微波电路参数是分布参数，存在许多寄生效果，理想的终端开路、短 路是不存在的； • 终端开路、短路构成的不连续性，将在其它端口产生严重的反射电压、电 流波，许多电路是不希望或不允许的，可能会造成器件损坏的振荡 2022-6-14
    一、S参数的提出及应用 1.2 S参数(散射参数)的定义 a1 b1 [S] a2 b2 S 11  S 12  b 1 a 1 b 1 a 2 a 2  0 a 1  0 1  端口反射波 1 端口入射波 1  端口传输波 2端口入射波 S 21  S 22  b 2 a 1 b 2 a 2 a 2  0 0a  1  2端口传输波 1 端口入射波  2端口反射波 2端口入射波 2022-6-14
    一、S参数的提出及应用 1.3 S参数的物理意义 Z0 VS Z0 a1 b1 [S] a2=0 b2 Z0 ZL 采用适当的负债阻抗ZL=Z0，使2端口负载与传输线特性阻抗Z0匹配，从 而测量S11和S21。 S 11    in Z Z in in   Z Z 0 0 S 21  b 2 a 1   V 2  V Z I 1 0 1  Z   0 2  Z 0 a 2  0   I V  2 2  0 2022-6-14 回波损耗（dB）： RL   20log S 11 G 正向功率增益（dB）：   20log S 21 in
    一、S参数的提出及应用 ZG a1=0 Z0 [S] b1 a2 b2 Z0 VL Z0 采用适当的负债阻抗ZL=Z0，使2端口负载与传输线特性阻抗Z0匹配，从 而测量S11和S21。 S 22    out Z Z out out   Z Z 0 0 S 12  b 1 a 2   V 2  a 2  0  V 1 Z I 0 2 Z   0 2  Z 0   I V  1 1  0 G 反向功率增益（dB）：   20log S 12 out 2022-6-14
    二、S参数仿真技术概要 S参数控制器用来确定一个n端口电子器件在给定频率下的响应信号波形。它是 在考虑其它端口匹配条件下，一类特殊的小信号交流仿真，通常被用来描述射频/ 微波无源元件的特性及确定非线性器件在特定偏压和温度下的小信号特性。 使用S参数仿真可获得一个元件、电路或子 网络的 • 计算S参数、Y参数或Z参数 • 仿真群延时或线性噪声 • 仿真如混频器等非线性电路的小信号S参数上的频 率变换效果 2022-6-14
    二、S参数仿真技术概要 • 在设计中导入元器件模型并正确 连线 • 添加并正确设置S参数仿真控件， 并选定将要分析的数据项目 • 对要分析的端口添加接地的端口 阻抗（Term）模块，设置相应端 口阻抗值 • 通过对网络中命名节点和添加电 流表，获取感兴趣节点处的电压、 电流数据 2022-6-14
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