s參數(shù)仿真ppt課件(已修改)
2025-05-13 18:17 本頁(yè)面
【正文】 第九講 S參數(shù)仿真 ? 在進(jìn)行射頻／微波電路設(shè)計(jì)時(shí)，節(jié)點(diǎn)電路理論已不再適用，需要采用分布參數(shù)電路的分析方法。這時(shí)可以采用復(fù)雜的場(chǎng)分析法，但更多的是采用微波網(wǎng)絡(luò)法來(lái)分析電路。對(duì)于微波網(wǎng)絡(luò)而言，最重要的參數(shù)就是 s參數(shù)。在 PC平臺(tái)邁入 GHz階段之后，從計(jì)算機(jī)的中央處理器、顯示界面、存儲(chǔ)器總線(xiàn)到 I／ O接口，全部進(jìn)入高頻傳送的階段，所以現(xiàn)在不僅在射頻微波電路設(shè)計(jì)時(shí)需要了解 S參數(shù)相關(guān)知識(shí)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)甚至消費(fèi)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)也需要對(duì)相關(guān)知識(shí)有所掌握。本章通過(guò)實(shí)例介紹ADS2022實(shí)現(xiàn) S參數(shù)仿真的原理和方法。 ? 9． 1 S參數(shù)仿真基本原理及功能 ? 在低頻電路中，元器件的尺寸相對(duì)于信號(hào)的波長(zhǎng)而言可以忽略 (通常小于波長(zhǎng)的 1/10)，這種情況下的電路被稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)（ Lump)電路，此時(shí)可以采用常規(guī)的電壓、電流定律來(lái)進(jìn)行電路計(jì)算。 ? 但是在高頻／微波電路中，由于波長(zhǎng)較短，組件的尺寸就無(wú)法再被視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，某一瞬間組件上所分布的電壓、電流會(huì)不一致。因此基本的電路照論不再適用，而必須采用電磁場(chǎng)理論中的反射及傳輸模式來(lái)分析電路。元器件內(nèi)部電磁波的進(jìn)行波與反射波的干涉使電壓和電流失去了一致性，電壓電流比為穩(wěn)定狀態(tài)的固有特性也不再適用，取而代之的是 “ 分布參數(shù) ” 的特性阻抗觀念，此時(shí)的電路以電磁波傳送與反射為基礎(chǔ)要素，即反射系數(shù)、衰減系數(shù)、傳送的延遲時(shí)間。 ? 分布參數(shù)電路采用場(chǎng)分析法，但場(chǎng)分析法過(guò)于復(fù)雜，因此需要一種簡(jiǎn)化的分析方法。微波網(wǎng)絡(luò)法廣泛運(yùn)用于微波系統(tǒng)的分析，是一種等效電路法，在分析場(chǎng)分布的基礎(chǔ)上，用電路的分析方法將微波元件等效為電抗或電阻器件，將實(shí)際的導(dǎo)波傳輸系統(tǒng)等效為傳輸線(xiàn)，從而將實(shí)際的微波系統(tǒng)簡(jiǎn)化為微波網(wǎng)絡(luò)，將 “ 場(chǎng) ” 的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為 “ 路 ” 的問(wèn)題來(lái)解決。 ? 一般地，利于一個(gè)有 Y、 Z和 S參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)是可以實(shí)際測(cè)量和分析的，其個(gè) Y稱(chēng)為導(dǎo)納系數(shù)， Z稱(chēng)為阻抗參數(shù)， S稱(chēng)為散射參數(shù)。 Z和 Y參數(shù)對(duì)于集總參數(shù)電路分析非常有效，各參數(shù)可以很方便地測(cè)試。但是在微波系統(tǒng)中，由于確定非 TEM波電壓、電流的困難性，而且在微波頻率測(cè)量電壓和電流中也存在實(shí)際困難，因此在處理高頻網(wǎng)絡(luò)時(shí)，等效電壓和電流，以及有關(guān)的阻抗和導(dǎo)納參數(shù)變得較抽象。與直接測(cè)量入射波、反射波及傳輸被概念更加一致的是散射參數(shù)，即 S參數(shù)矩陣，它更適合于分布參數(shù)電路。 ? S參數(shù)是建立在入射波、反射被關(guān)系基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，適于微波電路分析，以器件端口些反射信號(hào)，以及從該端口傳向另一端口的信號(hào)來(lái)描述電路網(wǎng)絡(luò)。同 N端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗產(chǎn)導(dǎo)納參數(shù)一樣，用散射參數(shù)也能對(duì) N端口網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完善的描述。阻抗和導(dǎo)納參數(shù)反映了端口的
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1