התפקיד הבסיסי של S-Parameters בהנדסה גבוהה

בלב כל מעגלי הסימולציה - ממודול חזית 5G ועד מכ"ם בעל חלל - הוא הצורך להבין כיצד אותות propagate, לשקף ואינטראקציה עם רכיבים.בתחום תדר רדיו והנדסה מיקרוגל, שבו אורכי גל מתכווץ למילימטרים ואלמנטים parasitic מתאימים רק להתנהגות, הפרמטרים הנטועה נמוכה (Z, Y), H) מאבדים את המידות המעשיות שלהם, כלומר, באופן טבעי, כלומר, תכונות קצרות טווח, שאינן מוגדרות, אשר אינן מוגדרות, באופן טבעי, או סטנדרטיות, כגון אלה, אשר אינן מוגדרות, הן מקודמות, כולל תאים אלה, אשר אינן מוגדרות, באופן טבעי, כולל תאים אלה, כולל תאים קצרים של תאים קצרים של תאים קצרים של תאים קצרים של תאים קצרים של תאים אלה, אשר אינם מתאימים באופן טבעי, כולל של תאים של תאים של תאים של תאים אלה, או בינוניים, כולל אלה, באופן טבעי, אשר כוללים את התכונות של תאים אלה, באופן טבעי, אשר כוללים את המשתנים באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, או בינוניים, כולל תאים סטרקטיים, כולל תאים סטרקטיים, כולל תאים גמישים, אשר כוללים, אשר כוללים את המשתנים, באופן טבעי, כולל תאים קצרים של תאים גמיש

כיצד S-Parameters Differ מ- Low-Frequency Parameter

מתחת כמה מאות מגה-הרץ, מהנדס יכול לחבר ישירות מעגל פתוח או מעגל קצר למסופי המכשיר ולדיד מוטציות או אישור ישיר עם דיוק סביר, מעל סף זה, אפילו אורך קצר של חוט מציג תגובה אינדוקטיבית משמעותית, ועיגול פתוח סובל מיחסי הגלים הרגילים כי הם משחיתים את המדידה.

מטריקס N-Port S-Parameter

(ב) כל רשת ליניארית עם נמלי N, מטריקס S-parameter הוא מערך מורכב N×N שבו כל אלמנט SIRFLT:0ijcioFLT:1=VirFLT:2iFLT 3 ×N 3FLT:4-FLT:5 / VLT:6jFLT 7=R:2iFLT:2iFLT 9 עם כל הנמלים למעט ה-J.

[ה] ויקרא י"א:2 [ה]: ויקרא י"ד]: ויקרא יט:

כאן, SIRFLT:0.11FLT:1 הוא השתקפות השתקפות השתקפות יעילה (אובדן חוזר), SIRFLT:22103FLT 3) שידור קדימה (gain או אובדן החדר), SFLT:412Fteau שלב:5 פשטות לאחור, ו- SLT 622FLT 7 השתקפות של ציוד רב-port - זוג פונקציות מורכבות כגון גלגולים).

למה S-Parameters Do מיקרוגלminate Design

המונחים: Accurate Measurement

מודרני VNAs לטאטא גירוי גלי מתמשך על פני טווח תדר ומקרי דגימה בו זמנית, משתקף, וגלי שידור. כדי להשיג דיוק גבוה, הם מעסיקים תקני קיטוב - קצר, פתוח, עומס ו- thru (SOLT) - או מודולים של טמפרטורה אלקטרונית ± עבור שגיאות שיטתיות מכבלים, מתאמכים, ותיקון בדיקות.

תדירות - קיימות במגוון רחב של ספאן

[ה] Dataset אינו נקודה אחת אלא עקבות רצופים על מאות או אלפי נקודות תדירות.רזולוציה ספקטרלית זו מאפשרת למעצבים להתבונן ב-ripples, resons, התנהגות חתך, ומתוך דחיית פס ישירות.לדוגמה, SIRFLT:021FLT:1 מראה את גודל המעבר וגלגל-off, בעוד שלב שלה מניב עכבות בדיקה דיגיטלית של ריצוף יחיד: ריצוף של ריצוף של ריצוף יחיד של ריצוף 1.

אינטגרציה ללא ים עם כלי סימבול

מדד S-parameters מייצאים כקבצי Touchstone ויובאו לכל פלטפורמות סימולציה RF גדולות -Keysight ADS, Ansys HFSS, Cadence AWR, COMSOL ו- Open-source Qucs. , בלוק S-parameter פועל כמודל בתדר-דומיין הכולל שלבים שלב, גודל ו- Port-to-port הפיכה.זה מאפשר עבודה מעורבת שבו מבנים מפוכחים הם מודלים פונקציונליים, לעומת רכיבי עיצוב פונקציונליים, לעומת זאת, לעומת זאת, הם מדדים, לעומת זאת, לעומת זאת, מדדים פונקציונליים, לעומת זאת, לעומת זאת, כלומר, ורק מודלים סטנדרטיים של פורמטים של פורמטים של פורמטים של פורמטים של פורמטים של פורמטים של פורמטים של 3D-D, לעומת זאת, לעומת רכיבי מחשבתיים, לעומת רכיבי מחשבתיים, לעומת זאת, לעומת זאת, כלומר, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת מודלים ממוחשבים, כלומר, כלומר, כלומר, לעומת זאת, הם מדדים פונקציונליים פונקציונליים פונקציונליים של פורמטים פונקציונליים, לעומת מודלים ממוחשבים פונקציונליים של תאים פונקציונליים, כלומר, הם מדדים פונקציונליים, לעומת זאת, הם מדדים פונקציונליים פונקציונליים פונקציונליים פונקציונלי

Cascading ו- Network Analysis

עבור רשתות לינאריות של זמן-שגרתיות, S-parameters ניתן להמיר את הפרמטרים הפיזור (T-parameters), אשר קשקה על ידי מטריקס פשוט שרשרת מקלט - LNA, מסנן, ערבוב - הוא ניתח על ידי מכפיל את משמרת T-parameters (הספק את המערכת נשאר ליניארי) רכוש זה גם תחת פיקסלים; השפעה: ריצוף של סדקים ו- S-S-repericial של תיבות של ריצוף ה-Stradows-replet להסיר את ה-SPTD.

עיצוב: Amplifier

בעיצוב מעגלי פעיל, S-parameters הם נקודת ההתחלה של ניתוח יציבות.הגורם ליציבות רולט K וגורם עזר ⁇ ⁇ ⁇ הם מלוכד ישירות מ S-matrix בכל תדירות.K > 1 ו- ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אבחון חזק ל-Desgrity

(ב) מערכות דיגיטליות מהירות הפועלות בשיעורי הרב-ג'יגהביט, S-parameters משמשים לניתוח ערוצים.הפסד גלי החזרה (SLTFLT:011FLT:1) מחלחל כמה אנרגיה חוזרת לכיוון הנהג, בעוד שהורדת האות (SFLT:221FLT 3) מגלה בהתרגשות באמצעות, מחברים, באמצעות תגובות מהירות ו-SDR) מחזירות את רמות הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת התדירות (SPR (SFlasticial) ל-SPR-SDV) ו-R.

עיצוב מיקרוגל דוגמאות

Amplifier and Low-Noise Amplifier

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מסנן Synthesis ו Tuning

(ה) פילטרים - בין אם הם חדים, מיקרו-סטריפ או מבוסס-כבד - מאומתים בעיקר באמצעות תגובת ה- S-parameter שלהם, ביצועי מסנן של להקה מוגדרים על ידי SIRFLT:021FLT משפרים את הגישה המדויקת של אובדן הפיכה ויציאה מדחיית ה-S-fLT:211FLT 3 מראה חזרה הפסד בתבנית התגובה הזמנית, אך ורק לאחר מכן, ה-Sperating SPTDate SPTS.

אנטנה Characterization

עבור אנאנטנות, SIRFLT:0 [11FLT:1hil] נמדד מנקודת ההזנת הקוונטית של אימפולסיבית ורוחב הפס.אנטנה עם אובדן חוזר גדול מ 10 dB על פני להקה נחשבה היטב הפיכה הדדית בין אלמנטים שלב המערך נלכד על ידי עיוורון כפול (SSD) הוא עדיין סימולציה של נתונים סימולציה רב-ממדורגמטית (SFLT:2ijFLT 3) עבור ij), אשר יש צורך ישירות השפעה סימולציה של מערכת סימולציה של סימולציה סימולציה סימולציה סימולציה סימולציה סימולציה סימולציה סימטרית ואפקטים-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחדש הוא עדיין בשימוש על-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-ממדיקים-מחץ-מחץ-מחץ-ממדליק הוא צורך ב-

מיקסרים ותדירות גבוהה יותר

Mixers הם לא ליניארים מטבעם, אבל זעיר-מסים מדדים ב- RF, LO, ו- IF יציאות תחת קור (ללא כונן) תנאים מספקים נתונים של פורט-תואמים הכרחיים עבור התאמת עיצוב רשת.עבור סימולציה, "conversion S-parameters" (סיומת גדולה של פיזור אותות) ללכוד את הקשר ליניארי בין מעצבים ומשתקף בכל המוצרים האלה, זה מאפשר לנתח ולקיים את השלבים הראשוניים ללא הפרעות של שלב הסימולציות של VV ללא שימוש באופן משמעותי.

Power Dividers, זוגות ו-Switches

(ב) ,[[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

מידע S-Parameter לקבלת החלטות עיצוב יעילות

Magnitude, שלב וקבוצת Delay

[הסיפורים של מגניטד מראים רווח, אובדן והפסד החזרה, אבל מידע שלב הוא קריטי באותה מידה.שלב של SentiFLT:02103FLT:1 מאפשר חישוב של עיכוב קבוצתי ( ⁇ FLT:2giguaFLT 3:2gua שלב 3=d ⁇ /d ⁇ ), אשר מציין את זמן המעבר דרך המכשיר.

The Smith Chart: A Universal Impedance Map

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מעגל אחריות ומקורות / Lowad Pull Data

שילוב S-parameters עם רעש או רווח פרמטרים, מעגלים יציבות בתרשים סמית מחלחל הגבול בין הפסקות יציב ופוטנציאלי oscillatory. עבור מגברי כוח, עומס-Pull contours נגזר ממידות גדולות חתימה הם overlaid על אותו תרשים סמית ', המאפשר הדמיה בו זמנית של נתונים S-פרמטר ליניארי וביצועים לא לינאריים זה מאיץ את הביצועים המקסימליים של ביצועים גבוהים יותר (GMA) גם כן, כמו גם כן, 000) מ-מתאים מתקדמים (GMA) באופן ישיר.

מעורבים-Mode S-Parameters עבור מעגלים שונים

(הופנה מהדף ה-RF) והמערכות הדיגיטליות המהירות (Digital Systems) משתמשות לעיתים קרובות בסימן שונה כדי לדחות רעש משותף-מומדי (Mode-mode) ו-(Moderal-mode) ב-Common-mode (Double-mode) ו-Double-Moderaldowsdows (SDIFal Remp) הוא: 7DVal Remp-Fal Reduction) ו-Fal Reverse Disp-DId)

טכניקות S-Parameter מתקדמות ושיקולים

ניתוח זמן עבור Fault Localization

טרנספורמציה הפוכה של תדירות-דומיין S-parameters מניבה תגובה של זמן-דומיין (TDR) תגובה. Peaks בזמן לאתר הפסקות של אי-ציות - מעברים, באמצעות גמגמים, עקבות bends - אל נתיב שידור.טכניקה זו, שנבנה לתוך VNAs מודרניים, מאפשר מהנדסים כדי להסיר השתקפות לא רצויה בתדירות, ביעילות הסרת אפקטים אמיתיים תחת בדיקות גלימות, במיוחד כאשר ההתקן האמיתי הוא מסוגל לחבר את הדומה של זמן.

De-embedding ו- Calibration מטוס הרחבה

במדידות תיקון מציבות את מטוס ההתייחסות הקלירטואלי במחבר הקואקסיאלי, בעוד המכשיר תחת מבחן נמצא עמוק בתוך לוח מעגלים או חבילה. De-embedding משתמש במודלים S-parameter של חלקי קלט ותיקון חלקי חילוף כדי לשנות מתמטית את מטוסי ההתייחסות למסוף. אלגוריתמים סטנדרטיים (Thru-flect-Line, TRL) לספק מדויק מדויק de-embedd עבור מבנים microwamedial של צינורות גלימות, ו-recrotratchicial.

עקבו אחרי Multi-Port Datasets

אנאנטנות בשלב מתקדם והחלפת מזחלות עשויות להכיל 32 או יותר נמלים, לייצר קבצים S-parameter עם אלפי נקודות נתונים מורכבות לתדירות.ניהול, הדמיה, והתערבות של נתונים גדולים כאלה דורשות תסריטים חזקים של נתונים ותשומת לב לגרסה קובץ Touchstone.com הפחתה של תדירות הסתגלות משמרת חדות מחדש תוך צמצום גודל הקובץ.

מגבלות וכאשר S-Parameters אינם מספיקים

S-parameters להניח התנהגות ליניארית, זמן-מה.הם לא יכולים ללכוד דחיסה amplitude (P1dB), עיוות בין-מודולציה (IP3), או אפקטים מעבר טרנספורמטיביים. עבור תרחישים לא ליניאריים כאלה, X-parameters או Poly-Harmonic Distortion (PHD) מציג את העיוות המפוזר באופן משמעותי על ידי מכשיר ה-S-D (ממד) בתנאי שימוש ב-retative Distoration) באופן משמעותי ב-retexital-a-a-a-a-a-pation הוא ה-apation הוא ה-pation הוא ה-p.

מגמות מתפתחות בעיצוב מבוסס S-Parameter

(החלים עולים לתוך להקות משנה מילימטר ו- sub-terahertz עבור 5G, 6G, מכ"ם רכב ותקשורת לווינית, טכניקות S-parameter מתפתחות.Over-the-air (OTA) מדידות S-parameter מציעות תשובות רלוונטיות למודולים של אנטנה-inpackage, ללא אלגוריתמים סטנדרטיים, בהגדרות של VNA מחובר לאנטנה שמטהורת של מכשירי חשמל, אשר לעתים קרובות משתמשים ב-SERL.

מסקנה

הפרמטרים של Scattering נשארים עמוד השדרה של עיצוב מיקרוגל, גישור מדידות פיזית אופטימיזציה מונע סימולציה. על ידי לכידת השתקפות מורכבת, אובדן שידור ואינטראקציה הפיכה לאורך פני טווחי תדר רחב, S-parameters לאפשר מהנדסים לאפיין רכיבים עם נאמנות גבוהה, אופטימיזציה ביצועים עם ביטחון, ומערכות פתרון בעיות כי אחרת יהיה בלתי נגיש.