Parametrelerin Temelleri

Scapling parametreleri, S-parametreleri olarak evrensel olarak bilinir, çünkü N-portajlı bir sistem (Dönetici) ile ilişkili olarak, [Döneticileri analiz eder.[Döneticileri, s. RF mühendisliğinin lingua franca'sı olarak S-parametreleri çimentoladı. Bu lineer, karşılıklı temellerin daha karmaşık davranışlarının belirlenmesinden önce gerekli olan temelleri yeniden yapılandırın.

Klasik S-Parametreler Doğru olmayan Bileşenleri Neden Başarısız

Lineer olmayan cihazlar – güç yükselteçleri, karıştırıcılar, frekans multipliers ve limitçiler – sabit bir giriş gücünde performans tespit edilen süperpozisyon ilkesini diğer güç seviyelerinde tahmin edebilir veya bu sınırlamaları tanımlar: non-lineer olmayan bir model sinyal amplitüdülesine bağlıdır.

Mühendisler genellikle “küçük imzalı S-parametreler” ile cihazın sabit bir şekilde yönlendirildiğini tahmin etmeye çalışır. Benzer şekilde, bir mixer cihazı cihazı periyodik olarak kullanan büyük bir yerel-bağlayıcı sinyaline sahiptir; RF-to-IF dönüşümü doğal olarak zaman tasarrufu sağlar ve statik bir matris ile yakalanır.

Büyük-Signal S-Parameters ve X-Parameter Framework Framework

Büyük imzalı S-parametreler cihazın sadece temel frekans değil aynı zamanda tek frekans alanı olmayan bir bölgenin ötesine geçen büyük bir RF tonu altında yönlendirildiği zaman ölçülür.Adit olmayan vektör ağı analizörü (NVNA) veya bir değiştirilmiş VNA, dış referans kombinasyonu ile sadece temel frekans değil aynı zamanda harmonik ve intermodülasyon ürünleri de.

Anahtarlamanın X-parametre formülü, poliharmonik bozulması (PHD) çerçevesinde temellenmiş bir modeldir. X-parametre modeli, portİLFLT:0) ve harmonik [Döneticileri) ile tümleşik devrelerin düzgünleştirilmesi ve tüm uyumlu olmayan bir şekilde işlenmesini sağlar.

Harmonic Balance ve Karma-Domain Simülasyon

Devre düzeyinde simülasyon için, harmonik denge (HB) doğrudan frekans alanında lineer olmayan problemi çözerken, devre doğrusal ve doğrusal olmayan alt ağlarla bölünmüş durumda. Linear parçalar S- veya Y-parametreleri ile uyumlu olmayan frekansların bir setinde tanımlanır, çünkü doğrusal olmayan bölümler -kirleyici olmayan devreler - her zaman dönüştürücü olmayan güçle ilgili değişkenleri kullanarak sabitlenir.

Harmonic978, küçük imzalı sınırlamalar olmadan hakemleri yeterince güçlü bir şekilde ele alır. tek bir HB simülasyon, uzun bir güç serisini değiştirir. Tasarımcılar, PatWave ADS, harmonik bir tasarım ve kararlılık ağları, gerçek zamanlı olarak performans gösteren HFSS-Cirittleri için önemlidir.

Non-Reciprocal Cihazları Karakterize Etmek

Şehir dışı olmayan dalga geçişi anlamına gelir: S)21) ⁇ S)) 2. porttaki en yaygın örnekler yatırılır ve dolaşımlayıcılar, genellikle bu özellik, yüksek güç vericilerinden gelen zararlıları yanlış yansımaları korur ve port 1'de devre dışı bırakır.

Bir S-parametre perspektifinden, non-reciprocity sadece symmetric matris koşulunu ihlal eder. ideal bir dolaşım cihazının S-matrix, dolaşım yolları ve yakın-zero izolasyonu ters yöndedir.[Dönemli yollardaki bir rotasyon matrisi, S)[Dönemli bir şekilde ayarlanır ve diğer sıfır noktaların tamamen bozulmasına ve diğer sıfır noktalarına doğrultılır.

Aktif Non-Reciprocal Designs

Transistörlerden inşa edilen aktif kusi-cirler, özellikle yüksek frekanslarda, taşıyıcıların iki yönlü bir çipin sabitlenmesini kullanarak, tam bir dolumda uygulanan bir sinyal, ancak bu tür aktif S-parametrelerde uygulanan bir sinyal, özellikle de yüksek frekanslarda ölçülmelidir.Influence çiftleri ile birkaç yükseltici aşamalar birleştirerek, tasarımcılar hem de tırnakları geri kazanabilecektir.

Lineer ve Non-Reciprocal Bileşenleri için ölçüm teknikleri

Doğru karakterizasyon düzgün bir şekilde kalibre edilmiş VNA ile başlar. Lineer, reciprocal cihazlar için, standart 12 vadeli bir hata modeli yeterli değildir. Lineer olmayan ve non-reciprocal bileşenler için, ölçüm altyapısı evrimmelidir.NVNA klasik bir SOLT veya TRLence kalibrasyonu ile kilitlenmiş bir hata aşamasına sahip bir hata aşamasına sahip bir hata aşamasına sahiptir.

Çok-Port ve Termal Tahminler

Üçüncü port yüksek kaliteli 50 {{ yükteyken her iki porta da kesin bir şekilde bir araya gelir. üç çift daha sonra matematiksel olarak üç kanal S-matrix.Yükün kalitesi için - her iki kanal VNA ölçüm hızına ulaşır - 30 dB veya daha iyi geri dönüş kaybı ile son derece hassas sona erer.

Entegre Tasarım Akışları: Simülasyondan Gerçekleştirilmiş Donanımlara

Modern RF tasarımı, doğrusal olmayan bir model için akışlar - GaN HEMTs için en iyi yük devreleri seçmek için çalışır. Küçük ayarlı S-parametre simülasyonları istenen kazanç ve istikrar için giriş ve çıkış ağlarının tasarımını kılavuzluk eder.Bir zamanlar lineer bir verici bina blokları yerdedir, tasarımcı yanlı noktaları seçmek için harmonik dengeyi çalışır - Power-Addal S-parametre simülasyonları için en iyi yük devreleri seçin ve bunun için son dereceleri doğrulamaz.

Fiziksel yükselteç kumaşlandığında, küçük imzalı S-parametreler ilk önce pasif eşleştirme yapılarını ve transistör DC işletim noktası olarak doğrulamayı ölçtü. Daha sonra büyük imzalı ölçümler - yük-parametre modeli, genellikle VNA ile bağlantılı bir otomatik yük-pull melodisi kullanarak yapılır.

Vaka Çalışması: Doherty Amplifier Design

Bir Doherty yükselteçinde, bir taşıyıcı yükselticisi düşük güç sinyallerine sahiptir, bir zirve yükseltici yükselticisi daha yüksek güç seviyelerinde ortaya çıkar. Her cihaz tarafından görülen yük, dinamik olarak güç aralığındaki sabitleme ve ACLR'yi ele alır ve ağlatırdıktan sonra, NVNA ölçümlerini X-parametre modellerini birden fazla güç seviyesinde kullanır ve bunları bir simülasyonda birleştirir.

Non-Reciprocal ve Non-Linear Systems

Stability analysis, ağların hem de yaygın olmayan ve sıkıştırıcı olarak yönlendirildiği zaman daha karmaşık hale gelir. RF döngüsündeki klasik iki kanal stabilite faktörü (K, {{) küçük imzalı S-parametrelerden elde edilen bir yükseltgensel davranış, büyük bir sinyal ile tahrik edildiğinde, küçük imzalayıcısı bazı önyargı ve sürücü seviyelerindeki küçük devreleri dinamik olarak kabul eder - dönüşüm veya parametrik etki olarak bilinen bir fenomen.

Saldırıcılar gibi yaygın olmayan ağlar için, stabilite kriterleri normal kontamine edicilerin gerçek bir kısmını genişletmelidir.Bir üç kanal ağı, iki aylık bir stabilite analizinde görünmez olan portlar için genellikle 3 kanal stabilite testi kullanır, bu nadiren fertnamelerin sabitlenme sürecindeki önemli bir konudur ve sabit yükleme işlemine karşı dayanıklıdır.

Zaman-Domain En Geliştirmek Modern İletişim İşaretleri için Simülasyon

Frekans-bölge S-parametreleri RF düşüncesine hükmedirken, doğrusal olmayan ve non-reciprocal davranışları genellikle zaman alan zarf görünümü talep eder. Modern iletişim sinyalleri -OFDM, 5G NR ve termal radar chirps - zaman örneklerini süpürmeleten yüksek üst düzeye çıkarmak için, bir güç seviyesindeki sabit bir hatanın sürekli olarak farklı bir şekilde değerlendirilmesine ihtiyaç duyar.

Makul model için gerekli olan ölçümler, X-parametre verilerini birden fazla güç seviyesinde içeriyor, düşük frekanslı S-parametre ölçümlerini ve termal uyarı verilerinin yanı sıra, büyük imzalı vektör ölçümlerini ve zaman alanlı bir simülasyonu, bu tekniklerin genel olarak simülasyonu yapabilmelerini sağlıyor.Bu metodolojinin simülasyonda tasarlandığı gibi görünüyor.

Gelişen Teknolojiler: Zaman-Varying ve Parametric Non-Reciprocity

Geçici olmayan cihazlara yapılan araştırmalar, seyahat eden bir dalga ile ilgili olarak, araştırmacıların bir çip üzerinde, tamamen güvenli olmayan, çok sayıda dönüştürücüyü modülasyonelleri ve transistörelleri kullanarak, geçiş çizgisinin izin verme frekansına sahip olmalarıdır.Bir standart VNA'nın davranışlarını tamamen yakalayamaması; bunun yerine, çok sayıda transkripsiyonel etkileyici ve transkriptiyonel etkileyicisi ile karakterize edilir.

Benzer şekilde, Josephson-junction-bazsız olmayan cihazlar için süper iletkenler için kuantum devreleri, milikel S-parametre kurulumları ile milikel sıcaklıkları ile geliştirilmeye devam etmektedir. Bu kurulumlar, ölçüm ve simülasyon yaklaşımlarında mükemmel bir şekilde optimize edilebilir olmaya devam etmektedir.

En İyi Uygulamalar ve Ortak Pitfalls

S-parametre analizinin doğrusal olmayan ve non-reciprocal bileşenlerine uygulanmasında, birkaç kılavuzlar pahalı tasarım iterasyonları önleyecek. İlk olarak, her zaman devlet ölçüm koşulları açıkça: frekans, giriş gücü, önyargı gerilimleri, sıcaklık ve boş nokta ortamı, seçilen dosyanın gerekli karmaşıklığı desteklediğini doğrular.

Son olarak, asla geçiş olmadan tek bir simülasyon aracına güvenmeyin. bağımsız harmonik-balance çalışır, zarf simülasyonları ve NVNA verilerini her S-parametre sanatının nasıl tamamen sorgulandığını ölçün, sadece cihaz modelini incele, aynı zamanda kalibrasyon kit tanımı, de-embedding yapıları kullanın ve tarayıcı tekrarlanabilirliği.Başarılı bir ürün ile başarısız bir prototip arasındaki fark genellikle her S-parametre sanatifact ile ilgili olarak sorgulanır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yüksek performanslı bir modülasyon ve non-reciprocal cihazlarının rahat dünya ötesinde hareket etmesi gerekir, ancak yüksek çözünürlükli bir Doherty amplitüdünün, bir radar ön-sonsuzluğu için geniş çaplı bir simülasyon, titiz multi-portaj stabilite analizi ve gelişmiş NVNA ölçüm tekniklerinin tüm temel kavramların tam olarak ölçülmesi, yüksek verimli bir şekilde kullanılmasının sağlanması, yüksek çözünürlükte bir şekilde ayarlanmasının sağlanması, yüksek çözünürlükte bir şekilde yapılmasının sağlanması.