有时候,我觉得射频入门可以从S参数开始~

原创 加油射频工程师 2025-01-17 13:22

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如题,有时候,我觉得,想入门射频设计的话,可以先从S参数开始。

为什么这样说呢?

(1)

首先,S参数的定义简单。

以两端口为例,S参数定义如下。其中a1/b1分别为1端口入射波/反射波电压,a2/b2分别为2端口入射波/反射波电压。


则:


可以看出,S参数是电压的比值,所以当把Sij换算成dB时,需要对其取20log|Sij|,其中|Sij|为Sij的幅值。

(2)

其次,实际中很多器件的性能,都可以用S参数来表征。

由S11或S22表征其反射系数(或者驻波),由S21表征其增益(放大器)或插损(滤波器),由S12表征其隔离度(放大器)等等。


对上面的器件,特别是滤波器,放大器等进行性能仿真的时候,主要用到的仿真器就是s parameters仿真器,仿真出S参数,就等价于仿真出器件的性能。

(3)

仿真出来的东西,那总是要实测来检验一下。

矢量网络分析仪,就是这样一个仪器。为了能够分离入射波和反射波,矢网里面一个很重要的部件,就是定向耦合器。

不过,对我们使用者来说,倒也不必太在意。

对仪器校完准后,把矢网的两个端口分别和器件连上,设置好频率范围以及功率,就能大概测出器件的性能。

对初学者也很友好。

(4)

S参数理解一下,各个器件的性能指标理解一下,再看射频链路,虽说离设计还有一段路,但是对于现成的电路,应该已经能看懂个七七八八了。

(5)

不过,话说,这两天有点被S参数仿真器困住了。

起因是因为,发现s参数仿真器,可以仿真出spice模型的噪声性能。嗯,这让我陷入了一个困境。

因为以前,我都是用带噪声性能的s2p文件来进行噪声系数的仿真的,然后想当然地以为,参数既然都有了,那可能仿真器,直接就读取了吧。

不过现在看,感觉好像不是那回事。

于是,就很想知道s参数仿真器,具体是怎么做的?然后再想,以前我也没想过这个s参数仿真器是怎么进行s参数的仿真的啊,实际的矢网是用了定向耦合器来分离入射和反射波,那仿真器是怎么做的呢?

想多了,就很纠结。

因为每一个问题的背后,深挖下去,可能都是一个无底洞,永远都会有很多细节想不明白。

然后自己的能力,又支撑不了自己把所有的细节都想明白,剩下的就是惆怅。

有位号友对我说,他时而觉得自己被不确定性包围,时而觉得自己能搞定一切。这个,真的非常确切地表达出我的心声。



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