Введение

Рассмотрим DUT (тестируемое устройство), подключенное к двум зондам. Для демонтажа S-параметров DUT необходимо знать S-параметры каждого отдельного зонда. Для точных S-параметров двух зондов калибровка выполняется в лаборатории с использованием измерений SOLT (короткое, открытое, нагрузочное и сквозное) или TRL (сквозное, отражающее, линейное). Однако если предполагается, что зонды идентичны и симметричны, то можно быстро аппроксимировать S-параметры, используя процедуру, нарисованную здесь.

Файл connectedprobes.s2p содержит данные S-параметра, когда зонды соединены непосредственно друг с другом.

ABCD-параметры

В этом примере ABCD-параметры используются для разделения измеренных данных S-параметров в данные для каждого отдельного зонда.

При каскадировании двух сетей можно вычислить ABCD-параметры объединенной сети путем умножения ABCD-параметров двух отдельных сетей.

Рис. 1: Основная сеть и сеть с двумя симметричными зондами, соединенными каскадом

Если, ($\begin{array}{cc}{}_{\mathrm{}}& {}_{\mathrm{}}\\ {}_{\mathrm{}}& {\mathrm{A1B1C1D1}}_{\mathrm{)}}\end{array}=\begin{array}{cc}{(}_{\mathrm{}}& {}_{\mathrm{}}\\ {}_{\mathrm{}}& {}_{\mathrm{}}\end{array}A2B2C2D2$), то, $\left(\begin{array}{cc}& \\ & \mathrm{ABCD}\end{array}\right){=\begin{array}{cc}{}_{\mathrm{(}}& {}_{\mathrm{}}\\ {}_{\mathrm{}}& {}_{\mathrm{}}\end{array}}^{\mathrm{A1B1C1D1}}$) 2

Из вышеприведенного уравнения можно найти ABCD-параметры двух отдельных зондов, взяв квадратный корень матрицы ABCD-параметров основной сети.

Поскольку оба зонда идентичны, можно вычислить S-параметры любого из зондов.

Извлечь требуемые данные S-параметра из данного файла Touchstone

Создание sparameters объект из файла данных Touchstone ®connectedprobes.s2p.

filename = 'connectedprobes.s2p';
S = sparameters(filename);
numports = S.NumPorts;
freq = S.Frequencies;
numfreq = numel(freq);
z0 = S.Impedance;

Расчет данных S-параметра отдельного зонда

Создайте нулевую матрицу для хранения данных ABCD-параметра зонда.

abcd_probe_data = zeros(numports,numports,numfreq);

Для вычисления S-параметров зонда необходимо знать S-параметры на каждой его частоте. Преобразуйте S-параметры, извлеченные из connectedprobes.s2p, в ABCD-параметры. Затем вычислите квадратный корень матрицы ABCD-параметров с помощью sqrtm функция для получения ABCD-параметров зонда. Преобразуйте эти ABCD-параметры зонда в S-параметры.

ABCD = abcdparameters(S);
for n = 1:numfreq
    abcd_meas = ABCD.Parameters(:,:,n);
    abcd_probe_data(:,:,n) = sqrtm(abcd_meas);
end
ABCD_probe = abcdparameters(abcd_probe_data,freq);

Создайте объект S-параметра из вычисленных данных S-параметра зонда.

S_probe = sparameters(ABCD_probe,z0);

Сравнение вычисленных S-параметров с ожидаемыми S-параметрами

В этом примере connectedprobes.s2p предоставляет данные S-Parameter этой сети.

Рис. 2: Сеть, производная от connectedprobes.s2p

Разбейте вышеуказанную сеть на две идентичные сети: проб1 и проб2. S-параметры этих зондов представляют ожидаемый результат.

Рис. 3: Идентичные сети

Создать проб1 с помощью circuit, resistor, и capacitor объекты из панели RF Toolbox.

R1 = 1;
C1 = 1;
R2 = 1;
ckt = circuit('probe1');
add(ckt,[1 2],resistor(R1))
add(ckt,[2 4],capacitor(C1))
add(ckt,[2 3],resistor(R2))

Вычислите ожидаемые S-параметры зонда 1.

setports(ckt,[1 4],[3 4])
S_exp = sparameters(ckt,freq,z0);

Постройте график и сравните ожидаемые S-параметры из проба1 и параметры, рассчитанные с использованием ABCD-параметров, и сравните.

rfplot(S_exp)
hold on
rfplot(S_probe,'--')
hold off
text(0.02,-5,{'Solid: Expected','Dashed: Computed'})

Сравнение каскадных S-параметров Probe1 с S-параметрами комбинированной сети

Каскадные S-параметры зонда 1 с помощью cascadesparams и создайте объект S-параметра с каскадными S-параметрами.

S_combined = cascadesparams(S_probe,S_probe);

Постройте график и сравните S-параметры из connectedprobes.s2p и параметры, рассчитанные из комбинированного проба1.

figure
rfplot(S)
hold on
rfplot(S_combined,'--')
hold off
text(0.02,-5,{'Solid: Expected','Dashed: Computed'})

Ограничения

Показанная здесь процедура не может заменить традиционную калибровку. Мы включаем его в качестве примера использования радиочастотных Toolbox™ и MATLAB™ для математического управления сетевыми параметрами.

Использование этой процедуры ограничено.