יסודות של קואר S-Parameters

פרמטרים, הידוע אוניברסלית כ- S-parameters, הם lingua Francea של הנדסה ⁇ גבוהה.בסיסה בתאוריה קו שידור מבוסס גל, פרמטרים אלה מספקים תיאור שלם של איך רשת ליניארית מתנהגת תחת סביבת אימפולס מוגדר - כמעט תמיד 50 ⁇ (L) עבור מכשיר וקטורת כלי גולגולת, ארבעת הערכים המורכבים S11, S21, S12 ו-22, קידוד, מקבל תגובה אלקטרונית, כל כך השתקפות, כל כך לאחור, הוא קבוע, בדיקה, הוא קבוע.

המצע התיאורטי של חישובים ליניאריים S-parameters נח על העיקרון של סופרפוזיציה: התגובה הכוללת של מערכת זמן ליניארית-invariant (LTI) לגירויים מרובים שווה את הסכום של התשובות שלה לכל גירוי בנפרד.HF כל עוד הצוותים תחת בדיקה נשאר רק לינארי - אופטימיזציה חלקה של מגע חלקה, שלב מודרך של קלט - S-S-D-D-D-D-D-D-Ric-D-D-R-D-D-DIS הוא אנליזה מלאה של ניתוח של קומפקטי (S-DICD) ו-DI-Ric-Ricial Analytics הוא מדדים) ו-DICDICDICDICD) הוא מדדי תיבות של קומפקטי (R) כולל קומפקטי) ו-DICDI).

בזרימת עיצוב ליניארית, S-parameters הם נקודת ההתחלה של כל דבר מגבר נמוך מגבר לפילטרים צרים-band.המתמטיקה אלגנטית: עבור רשת N-port, האירוע גל גל ומשתקף גל בנמל n קשורים על ידי b=S. matrix S הוא דביקה בתדרים, אבל עבור רשתות פסיביות, סאפיס את מצב S† S.S חסר יכולת, כדי לספק את הפחתת תכונות מיידיות של דחיסה (S).

מגבלות של קוויאר S-Parameters עבור מכשירים לא ליניאריים

התנהגות לא ליניארית מופיעה בכל פעם שהפלט אינו עוקב אחר הקלט באופן יחסי.במגבר כוח זה מתבטא כגורם דחיסה, הדור הרמוני, ועיוות בין-ממדי (IMD) Mixers באופן מכוון לנצל את הלא-לינאריות עבור המרה בתדר.אפילו מרכיבים פסיביים לא-מין - מאשר ממריצים מבוססי-PM, ממריצים חשמליים עצמאיים, ו-PIN-Didiodeers מגבילים את התגובה הבסיסית של שלב-am-a-repertex-reative-ret-a-a-a-reative-ret-ret-reative-repert-a-reative-retex-a-reative-reative-ret-reption-reative-action-action-reative-ret-retex-action-action-action-a-action-rections-rections-reative-action-a-a-a-rection-rection-actions-actions-rections-a-rections-rection-rection-a-action-rection-a-a-rection-a-a-

המסגרת הקלאסית S-parameter מניחה לינאריות ושעה-invariance. כאשר הנחות אלה מחזיקות, סופרפוזיציה חל; כאשר הן אינן, התנהגות המכשיר תלויה ברמת הכוח המוחלטת, ההטיה של DC, ולפעמים המעטפה המודולציה. מדידה S-parameter לעמוד במפרט קלט DBm לא תהיה חסרת תועלת לחיזוי ביצועים ב +10 מהנדסים.

עם זאת, S-parameters נשאר חלק חיוני של ערכת הכלים הלא לינארית.המפתח הוא לדעת איזו גירסה של מושג S-parameter להשתמש - חתימה קטנה, גדולה, גדול, או פוליפרמוני - וכיצד לשלב בלוקים ליניאריים ולא ליניאריים בסימולציה היברידית.כל זרם עיצוב RF מודרני משלב פרמטרים S- ⁇ (רשתות חתומות, התאמה, מבנים, בין-פעולה) בעוד ייצוגים חזקים של עיצובים פעילים של עיצוב רדיו לינארי.

S-Parameters: קוריזציה סביב נקודת קווינסנט

הדרך הישירה ביותר ליישם S-parameters למכשיר לא ליניארי היא לינאריזציה אותו סביב נקודת הפעלה קבועה DC ו an RF קטן מאוד גירויים.זה מניב חתמת קטנות קונבנציונאליות S-parameters. הם נמדדים או מדומים על ידי הטיית הטרנזיסטור בנקודת הדחיסה המיועדת הנוכחית והמתח, ולאחר מכן מרגש אותו עם רמה נמוכה מספיק כי השפעות לא ליניאריות הן מתוארות בנקודת זמן קצרת של 10B.

מילימטרים קטנים מהווים את הבסיס לתכנון רשת התאמה ראשונית.בזרם מגבר טיפוסי, המהנדס מתחיל על ידי בדיקת S11 ו-S22 כדי להעריך יציבות (באמצעות גורם היציבות רולט K ו ⁇ ) ולאחר מכן עיצוב קלט ופלט תואם רשתות שהופכות 50 ⁇ למקור אופטימלי ועומס אפקטיביות עבור רווח או איורים של פיתוח הפכו את ה-Spertyerativeeratives ל-Sperterativeertertertertertertertertertertertert, ומאפשרים ישירות על גבי מעגלים של רעש, ומאפשרים, ו-Spertyerative, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ל-Sterateertexerticerterterterterterterterterterterterterterterterterterative, כדי ל-Strartial, כדי ל-Strariftexitives, כדי ל-Spert.

ברגע שהרשתות המתאימות מסונתזות, העיצוב עובר למודל לא ליניארי מלא – כמו מודל טרנזיטור קומפקטי (אנג'נוב, קורטיז, BSIM-SOI, או ויניאק) או בלוק שאינו ידוע - כדי לאמת ביצועים גדולים של חתימה, כולל יעילות פלט, יעילות וסייליות לא יכולות לומר דבר על המכשיר הקטן, אלא לא יכול לספק שום דבר שלילי, אלא על ידי שינוי, לא יכול לספק את ההשפעות של חומר סימולציה קטנה, אלא אם כן, אלא על ידי שינוי, אלא על ידי שינוי, לא יכול לספק סימולציה, אלא על ידי שינוי, לא יכול להיות בעל רמות קטנות, אלא על ידי שינוי, אלא על ידי שינוי, כלומר, לא יכול לספק סימולציה, כלומר, כלומר, לא יכול לספק, לא יכול לספק סימולציה קטנה, כלומר, באופן מדויק, אם כן, לא יכול לספק, באופן קבוע, באופן מדויק, כלומר, אם כן, לא יכול לספק, באופן מדויק, באופן קבוע, באופן מדויק, באופן קבוע, לא יכול לספק, אם כן, לא יכול לספק, באופן קבוע, אם כן, אם כן, אם כן, לא יכול לספק, לא יכול לספק, כלומר, כלומר, לא יכול לספק סימולציה, לא יכול לספק, לא יכול לספק סימולציה, אם כן, באופן

קצבה נוספת: שינויים בזיהוי S-parameter קטנים תקפים רק בנקודה ההטיה שבה הם נמדדים.אם השינויים ההטיה של המגבר עם כוח קלט – אשר לעתים קרובות זה עושה עקב השפעות תיקון ב transistor הלא לינארי – אז הנתונים הקטנים של החתימה הלא-נשנית הופכים לא מדויקים יותר ויותר.

S-Parameters ו-Hot S-Parameters

כדי לגשר על הפער בין מודלים לינאריים S-parameters לבין מודלים לא לינאריים מלאים, מושג של שלב גדול של S-parameters - המכונה לעתים קרובות "חם S-parameters" - פותח. בגישה זו, המכשיר מונע על ידי גירוי חד-טון גדול בתדירות הבסיסית, ואת האירוע לינארי גלי הוא לא רק נמדד על בסיס יסודי, אלא גם על ידי פגיעה אלקטרוניקה.

פרמטרים S-signal אינם פרמטרים ליניאריים בלבד; הם מוצגים לעתים קרובות בפורמט דומה למטריקס הקלאסי, אך הם פונקציות של כוח האירוע ביסודו.הם יכולים לשמש כדי לדמיין כיצד התאמת קלט משתנה עם רמת כונן - קריטי עבור תכנון שלבים כוח שבו ניתוק גדול של חוסר התאמה יכול להיות שונה באופן דרמטי מהערך הקטן של החתימה.

מערכות עומס גדולות של S-parameters מספקות גם נתונים חיוניים לניתוח עומס-pull contour. מערכות עומס מודרני להרכיב מונן (מקיף או פעיל) עם NVNA למניעה גורפת תוך הקלטת כמויות גל גדולות של אותות גדולים.השילוב של פתרונות סטנדרטיים של תפוקה קבועה, רווח, יעילות ו- PAE (יעילות גבוהה) הם superimposed על תרשים בשימוש כדי לזהות את ה-Soptretremeremeremeremeal התקנים עבור התקנים מאובטחים גדולים.

X-Parameters ו- Polyharm פוליגרונית

הסיומת הקפדנית ביותר של S-parameter לתוך העולם הלא ליניארי הוא הפורמליזם X-parameter, שהוצג על ידי Keysight (לשעבר Agilent) ומבוסס על מודל הדיסטורציה פוליפרמוני (PHD) X-parameters ללכוד את ההתנהגות הלא ליניארית המלאה על ידי תיאור הגלים מפוזרים בכל פגיעה בגלי האירוע בכל נזקי הדם עבור אותות גדולים וקטנים.

X-parameters נמדד עם NVNA באמצעות התקנה אשר חל טון גדול "כונן" ו, בו זמנית, מזרקת טון טורף קטן בכל הרמוני.על ידי מדידת התגובה המורכבת בכל הרמוניות משמעותיות, המערכת ממצה מתמטית קבוצה של מיפויים מרכזיים כי מתנהג כמו ביצועים לא לינאריים S-פרמטרים.

יישומים מעשיים של X-parameters כוללים: סימולציה שרשרת של מגברי חשמל במדר, חיזוי ACPR (יחס כוח ערוץ גבוה) עבור אותות מתואמים, עיצוב אלגוריתמים דיגיטליים (DPD) ועומס סימולציה מעשית נדרש עבור סימולציה פיזית (D) עם זאת, X-parameters יש מגבלות: הם בתוקף עבור קבוצה של מוטציות ונקודות מוטמעות כגון אימפולסיביות (אומיכות) כגון מלכודות זמן (או-מסלולאריות) כגון קומפקטיות (אפקטים) או קומפקטיות) של תפקוד קבוע (או-מסלולארי).

מעבר ל-S-Parameters: Time-Domain and Behavioral Models

בעוד S-parameters ובני הדודים הלא ליניאריים שלהם לוקחים תפקיד מרכזי, ערכת כלי סימולציה לא ליניארית מלאה מעסיקה גם מודלים של זמן-דומיין (ניתוח זמני SPICE) ומאזן הרמוני בתדר-דומיין (באיזון הרמוני), המעגל מחולק למודלים ליניאריים ולא ליניאריים (Sparas) ב-S-S-Dirn-Ricials-Ricial) ב-S-S-S-Ricials-Ricial) וב-Ricials-Ricials-Ricials-S-Ricial (Ricial) בזמן ש-Ricmates-Ricmates-Ricmate) הוא משוואות (Ricmate) ו-Ricial) שבו הוא חלק זה משוואות (Ricialrtephing) משוואות (Ricial) ו-Ricmate) משוואות (Ricial) ו-Ricial) ב-Ricialrtephing) ב-Ricial) ב-Ricial) ו-Ricial) ב-Ricial) ב-Ricialthreamstorams-S-S-S-S-

עבור סימולציה ברמת המערכת, מודלים התנהגותיים חסרי זיכרון כגון AM-AM ו AM-PM עקומות אופייניות נגזרות לעתים קרובות ממדידות S-parameter גדולות. אלגוריתמים דיגיטליים להסתמך במידה רבה על עקומות אלה של אמפולד-ושלבים ופרופילים של שלב-התיקים (D) בגרסאות עבודה מסוימות, רשת מלאה של S-D היא קדמית עם לא ליניארית שאינה פרמטרים אשר הם מסולקים אותות מתקדמים יותר, כמו גם מפרמטרים של מערכת מדידה גבוהה של מדדים, כגון פרמטרים-S-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-ממדן-D-ממדן-D-D-ממדן-D-D-D-ממדן-מחדשהמידה-מחדשנית-מחדשהמידה-ממדן-מחדשנית-ממדורגת-ממדורגת-ממדורגת-מחדשהמידה-ממדן-ממדן-ממדורגת-ממדן-ממדן-ממדן-ממדורג'

מתודולוגיה עיצובית חזקה אינה מסלקת S-parameters כאשר נכנסים לתחום הלא ליניארי; במקום זאת, היא משתמשת בהם בהקשר המתאים שלהם.הפלט הפסיבי תואם את רשת מגבר כוח, המסנן, הטיה - כל אלה הם ליניאריים מספיק כדי להיות מיוצגים באופן מושלם על ידי הקבצים S-פרמטר שלהם.המכשיר הפעיל עצמו עשוי להיות מודל לא ליניארי קומפקטי, בעוד החבילה שלה וקישורים נשארים בפחמיצים אופייניים של כל אלה.

אסטרטגיות מדידה מעשית ו Calibration

נתונים מדויקים S-parameter הוא הבסיס של כל צעד אחר-כך לא ליניארי מודלים.עבור מדידות זעירות לינאריות, ריצוף שני-port VNA, כגון SOLT (קיצור-Open-Load-Thru) או TRL (תהליך בדיקה מחדש) הוא סטנדרטי.הבחירה תלויה בטווח התדר ותקני cabration זמינים מהר יותר אך ורק מדויק יותר; כלומר, כלומר, הוא דורש טיפול אלקטרוני (Ricialation) הוא מדויק יותר.

כאשר נעים לאופי גדול ולא לינארי, מורכבות הגילוח עולה בחדות. An NVNA דורש שלוש רמות של קיליברציה: תקן S-parameter (תיקון טרור) calibration, כוח קליברציה כדי לקבוע רמות כוח מוחלטות, וקיצור שלב של מערכת התייחסות אוטומטית כדי להתאים את השלב של כל הרמוניות ביחס למדידה הבסיסית.

מהנדסים מבצעים מדידות קטנות ראשון כדי לטשטש את הטפילות של תיקון הניסוי (טכניקות שימושיות כגון פתיחות-thru de-embedding או TRL calibration במטוס), ולאחר מכן הם ממשיכים לטאטאים גדולים של Funda-signal, כגון Keysight's IC-CAP ו-AWR של ICR יכול לטפל ב- cabration ובמיצוי של מודלים שאינם נמדדים ישירות של עיצוב.

שילוב S-Parameters לתוך זרימת עבודה סימבולית מודרנית

בזרם טיפוסי של כוח RF, תהליך עשוי להיראות כך: המעצב מתחיל עם גיליון נתונים transistor המספק סימולמטרים קטנים ופרמטרי רעש בנקודות הטיה מרובות.שימוש אלה, המכשיר הוא מתאים לרווחים קטנים ויציבות.העיצוב הליני וכתוצאה מכך הוא מחלחל לסימולטורים פגומים של מערכת ההפעלה (Spericative-Stras-Straating) או ל- mcatingedleative-Stras-Stras-D.com) הם עשויים להיות מתואמים את הסימולטור (מתאים ל-Spericative-Spericative-Spericatives-Stras-Stras-Stras-Stras-Stras) או ל-Strad) של דגם הסימולטור (מתאים ל-Stradating a סימולציה (מתאים ל-Spericative סימולציה (מתאים ל-Spericative-Stra-Stra-Stra-Stra-Stra-Stra-Sperating פורמט BTRAD.comeamtra-SPT) של מערכת ההפעלה (מתאים לסימולטורים).

עבור מסננים, אנטנה S-parameter וחיבורים, S-parameter נשאר הדגול המוחלט.קובץ אנטנה S-parameter (S11) יכול להיות משולב עם רשת התאמה המיועדת מ- S-parameters ומודל לא לינארי לדגימה כוח מודרני כדי לייעל את כל הגרסאות המוארכות (TRP) בשילוב לינארי, בלוקים ליניאריים ולא לינאריים נפתרים יחד ב-ממדיקים פגומים המאפשרים כגון תצורה של ASS, כגון סימולציות ידניות, ו-ACM.

היבט חשוב נוסף הוא השימוש של S-parameters עבור סימולטור הפיכה אלקטרומגנטית בין מרכיבים.לדוגמה, ההפיכה ההדדית בין שני אלמנטים אנטנה במערך שלב ניתן לכופף על ידי סימולציה גלית מלאה מייצא N-port S-Digmeter ממטריקס. זה שילוב עם מגברי כוח לא ליניארי נהיגה כל אלמנט, המאפשר סימולציה ברמה של מערכת של יצירת קשר, ליניארית ו- FCC) בתנאי תקשורת היברידיים רבים (למשל, כולל תכונות מכניות).

אתגרים ופרקטיקה הטובה ביותר לשימוש לא ליניארי S-Parameter

אחד המפלים הנפוצים ביותר הוא מפרש קטן של S-parameter לתוך המשטר הגדול-signal. מעצב עשוי לדמות מגבר באמצעות S-parameters נמדד בהטיה נמוכה ולאחר מכן להגדיל את כוח קלט ב סימולטור, מצפה חסימת S-parameter להישאר בתוקף.התוצאה היא חיזוי כי דור הרמוני, שחיקה, קריון, שינוי DC - יש צורך לעצור את השבר הרדאר כדי להישאר בתוקף.

אתגר נוסף הוא ההגדרה של דחיית הפניה (בעוד 50 ⁇ הוא תקן עבור רוב מערכות RF, כמה מכשירים (כמו עומסים נמוכים מגבר מותאם עבור מספר רעש מינימלי) להציג תנודות אופטימליות רחוק מ 50 ⁇ .S-parameters יכול להיות מדבק מתמטית עבור שינוי מעבורת (renormalization), אבל מודלים לא לינאריים המבוססים על מודל של ניתוח יעיל של ניתוח זה לעתים קרובות יכול להיות משקף את ההתנהגות של תפקוד תקין של תפקודים.

תלות בטמפרטורות מוסיפה שכבה נוספת של מורכבות.S-parameters נמדדת בטמפרטורת החדר עשוי להשתנות מספיק בתנאי הפעלה קיצוניים (למשל, 40 מעלות צלזיוס ל +85 ° C) כדי להשפיע על רווח ויציבות שולי. בדומה, ההזדקנות והתהליך וריאציות יכולים לשנות הן תכונות ליניאריות ולא ליניאריות.עבור עיצוב חזק, טבלאות מבט S-פרמטר או מודלים סטטיסטיים כי הטמפרטורה, הטיה, ותדירות משמשים לעתים קרובות על פני טווחידודה (טווח הגנה מלא).

כאשר משתמשים בסימולציות S-parameter היברידית / לא ליניארית, חיוני לוודא כי התוכן הרמוני של בלוק לא ליניארי נשאר בטווח התדירות ה-S-parameter העוקב אחר זה. מסנן שעוצב עם קיצוץ של 20 GHz עשוי להתנהג באופן בלתי צפוי כאשר הטרנזיסטור מספק ירידה 50 GHz או כלי סימלוציה GHz יהיה ליישם את הנתונים Sparaon בכל נזק, אבל צריך להיות צורך פגיעה בסיסית על ידי דגם זה לפחות על ידי Sparaonic או לפחות.

לבסוף, מעצבים צריכים להיות מודעים למגבלות של ניתוח יציבות קטנה עבור מעגלים לא ליניאריים. מעגלים סטריאנס שמקורם ב-S-parameter ליניארי מצביעים על הפוטנציאל של oscillation רק בתנאים קטנים של חתימה. מעגל יציב ללא תנאי בעוצמת נמוכה עלול להפוך לא יציב תחת רמות הנעה גדולות עקב השפעות סיממטריות או שינויים מוטות המושרה בטרמינלים של המכשיר, כגון שיטות פעולה, כגון, כגון, ניתוח חד-משמעי, אשר כוללים כיום, או שינוי חד-משמעי, אשר מופעל על יציבות, כגון, כל אמצעי סימולציה תפעולי, או שינוי משמעותי, כגון, כגון, כגון, או שינוי חד-פעמי, אשר כוללים, אשר כוללים, כגון, אשר כוללים, כגון, אשר מופעל על ידי שינוי חד-משמעי, כגון, אשר עשוי, אשר עשוי, אשר עשוי, או שינוי חד-פעמי, כגון, כגון, אשר מופעל על-פעמי, אשר עשוי, אשר עשוי, אשר עשוי, אשר עשוי, אשר עשוי, כגון, כגון, אשר עשוי, אשר מופעל על ידי שינוי חד-פעמי, שינויים חד-פעמי, כגון, כגון, אשר מופעל על ידי שינוי חד-משמעי, כגון, כגון, אשר מופעל על-פעמי, אשר מופעלת, כגון, כגון, כגון,

סגירת פרספקטיבה

S-parameters הפגינו כוח שהייה יוצא דופן כי הם פותרים את הבעיה הבסיסית של אפיון רשתות ליניאריות באופן אקסצנטרי גל המיישר עם הטבע מבוזר של מעגלי RF.כפי שטכנולוגיות המכשיר דוחפות למהנדסים מילימטריים ומשטרים teratz וכרחבות מתפתלות ונושאות-aggregation-aggregation של מערכות תקשורת לא לינאריות מדויקות יותר, המסגרת S-פרמטרית ממשיכה להתפתח לפני שני שלבים לינאריים גדולים, כלומר, אשר משלבים, אשר היו קיימים, כלומר, בין שיטות פעולה, אשר היו קיימים, בין מערכות רדיו-מסלולאריים, אשר היורדיים, אשר היורדמים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, אשר היו קיימים, בין שיטות פעולה, אשר היו קיימים, בין מערכות רדיו-מנטליים, בין רמות מורכבות, בין מערכות תקשורת בין מערכות רדיו-מערכת תקשורת בין מערכות תקשורת בין השנים האחרונות, לבין מורכבות קוויריבית-קודמות, לבין מורכבות, אשר היורד-מחדשנית-טווח קצר-טווח קצר-טווח קצר-טווח קצר-טווח קצר-טווח קצר-טווח קצר-טווח קצר-טווח ארוך-טווח קצר-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח קצר-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח ארוך-טווח

המהנדס אשר מאסטרס ספקטרום זה של כלים - מן המדידה הפשוטה 2-port VNA ועד החילוץ המורכב X-parameter - מחזיק את המפתח לאספקת מעגלים המבצעים באופן אמין בשולי מה פיזיקה מאפשרת.כל עיצוב, בין אם מגבר בעל השפעה נמוכה עבור תחנת בסיס 5G או משדר מכ"ם גבוה, הטבות הבנה ברורה של מודלים ליניאריים שבו הם מתחוללים ויתים את המודל החדש ללא ספק יביא לקודמים של ה-S-S-Dreatives-S-S-Dremeerreatives-D-D.

(ב) לעיין ב[[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]