記得多年前,一位同事,仿真S參數(shù)。仿真模型很簡單,就是在s2p模型兩端加了兩個50ohm的term,但是仿真結(jié)果很差,和實(shí)際不符。大家猜猜是什么原因?qū)е碌哪??要找出原因,得先了解S參數(shù)定義以及s2p文件格式。
基本上所有的射頻器件(放大器,混頻器,濾波器,天線)都需要測試其S參數(shù),以表征其性能。由S11或S22表征其反射系數(shù)(或者駐波),由S21表征其增益(放大器)或插損(濾波器),由S12表征其隔離度(放大器)等等。
以兩端口為例,S參數(shù)定義如下。其中a1/b1分別為1端口入射波/反射波電壓,a2/b2分別為2端口入射波/反射波電壓。
則:
可以看出,S參數(shù)是電壓的比值,所以當(dāng)把Sij換算成dB時,需要對其取20log|Sij|,其中|Sij|為Sij的幅值。
一般是用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量器件的S參數(shù)。矢網(wǎng),簡單來說,是一個收發(fā)一體機(jī)。自發(fā)自收。那發(fā)的是什么,收的又是什么呢?是功率。
可是,S參數(shù)是以電壓來定義的呀。怎么轉(zhuǎn)換呢 ?這就涉及到我們初中物理上學(xué)到的公式P=V^2/R。所以這里就需要一個R,而矢網(wǎng)默認(rèn)的特性阻抗是50ohm。
下面是一般的s2p文件格式??梢钥吹竭@個時候網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置的特性阻抗為50ohm。
再回到本文開頭說的問題。當(dāng)時同事,測的是波導(dǎo)器件,依稀記得他們給我看的s2p文件中,R為1ohm。而他們的仿真模型中term設(shè)置的值為50ohm。兩者不匹配,所以得出來的S參數(shù)的值,就不是實(shí)際的值。人為的把仿真模型中的term設(shè)置成1ohm或者把s2p文件中的R設(shè)置為50,就可以解決問題。