powergain

Вычислите коэффициент усиления степени из двухпортовых S-параметров

Свернуть все на странице

Синтаксис

g = powergain(s_params,z0,zs,zl,'Gt')

g = powergain(s_params,z0,zs,'Ga')

g = powergain(s_params,z0,zl,'Gp')

g = powergain(s_params,'Gmag')

g = powergain(s_params,'Gmsg')

g = powergain(hs,zs,zl,'Gt')

g = powergain(hs,zs,'Ga')

g = powergain(hs,zl,'Gp')

g = powergain(hs,'Gmag')

g = powergain(hs,'Gmsg')

Описание

g = powergain(s_params,z0,zs,zl,'Gt') вычисляет коэффициент степени преобразователя 2-портовой сети по:

$G_{t} = \frac{P_{L}}{P_{avs}} = \frac{(1 - {| Γ_{S} |}^{2}) {| S_{21} |}^{2} (1 - {| Γ_{L} |}^{2})}{{| (1 - S_{11} Γ_{S}) (1 - S_{22} Γ_{L}) - S_{12} S_{21} Γ_{S} Γ_{L} |}^{2}}$

где,

_PL является выходной степенью, а Pavs является максимальной входной степенью.
_И _LS являются коэффициентами отражения, определяемыми как:
$\begin{array}{l} Γ_{S} = \frac{Z_{S} - Z_{0}}{Z_{S} + Z_{0}} \\ Γ_{L} = \frac{Z_{L} - Z_{0}}{Z_{L} + Z_{0}} \end{array}$

g = powergain(s_params,z0,zs,'Ga') вычисляет доступный коэффициент усиления степени 2-портовой сети по:

$G_{a} = \frac{P_{avn}}{P_{avs}} = \frac{(1 - {| Γ_{S} |}^{2}) {| S_{21} |}^{2}}{{| 1 - S_{11} Γ_{S} |}^{2} (1 - {| Γ_{o u t} |}^{2})}$

где

Pavn - доступная выходная степень от сети.
_{, задается} следующим образом:
$Γ_{out} = S_{22} + \frac{S_{12} S_{21} Γ_{S}}{1 - S_{11} Γ_{S}}$

g = powergain(s_params,z0,zl,'Gp') вычисляет коэффициент усиления рабочей степени 2-портовой сети по:

$G_{p} = \frac{P_{L}}{P_{in}} = \frac{{| S_{21} |}^{2} (1 - {| Γ_{L} |}^{2})}{(1 - {| Γ_{in} |}^{2}) {| 1 - S_{22} Γ_{L} |}^{2}}$

где

Пин - это вход степени.
А дается:
$Γ_{in} = S_{11} + \frac{S_{12} S_{21} Γ_{L}}{1 - S_{22} Γ_{L}}$

g = powergain(s_params,'Gmag') вычисляет максимальное доступное усиление степени 2-портовой сети. около:

$G_{mag} = \frac{| S_{21} |}{| S_{12} |} (K - \sqrt{K^{2} - 1})$

где K - коэффициент устойчивости.

пример

g = powergain(s_params,'Gmsg') вычисляет максимальный стабильный коэффициент усиления 2-портовой сети по:

$G_{m s g} = \frac{| S_{21} |}{| S_{12} |}$

g = powergain(hs,zs,zl,'Gt') вычисляет степень преобразователя сети, представленный объектом S-параметра hs.

g = powergain(hs,zs,'Ga') вычисляет доступный коэффициент усиления степени сети, представленный объектом S-параметра hs.

g = powergain(hs,zl,'Gp') вычисляет коэффициент усиления рабочей степени сети, представленный объектом S-параметра hs.

g = powergain(hs,'Gmag') вычисляет максимальное доступное усиление степени сети, представленное объектом S-параметра hs.

g = powergain(hs,'Gmsg') вычисляет максимальное стабильное усиление сети, представленное объектом S-параметра hs.

Примеры

свернуть все

Коэффициент усиления степени двухпортовой сети

Открыть Live Script

Вычислите коэффициент усиления степени для выборки 2-портовой сети.

s11 = 0.61*exp(1j*165/180*pi);
s21 = 3.72*exp(1j*59/180*pi);
s12 = 0.05*exp(1j*42/180*pi);
s22 = 0.45*exp(1j*(-48/180)*pi);
sparam = [s11 s12; s21 s22];
z0 = 50;
zs = 10 + 1j*20;
zl = 30 - 1j*40;

Вычислите степень преобразователя сети

Gt = powergain(sparam,z0,zs,zl,'Gt')

Gt = 4.7066

Вычислите доступный коэффициент усиления степени сети

Ga = powergain(sparam,z0,zs,'Ga')

Ga = 11.4361

Обратите внимание, что, как ожидалось, доступный коэффициент усиления степени больше, чем коэффициент усиления степени преобразователя Gt. Оба становятся идентичными, когда Gt измеряется согласованным импедансом нагрузки:

zl_matched = gamma2z(gammaout(sparam, z0, zs)', z0);
Gt_zl_matched = powergain(sparam, z0, zs, zl_matched, 'Gt')

Gt_zl_matched = 11.4361

Вычислите коэффициент усиления рабочей степени сети

Gp = powergain(sparam,z0,zl,'Gp')

Gp = 10.5098

Обратите внимание, что, как ожидалось, коэффициент усиления рабочей степени больше, чем коэффициент усиления степени преобразователя Gt. Оба становятся идентичными, когда Gt измеряется согласованным входным сопротивлением источника:

zs_matched = gamma2z(gammain(sparam, z0, zl)', z0);
Gt_zs_matched = powergain(sparam, z0, zs_matched, zl, 'Gt')

Gt_zs_matched = 10.5098

Вычислите максимальное доступное усиление степени сети

Gmag = powergain(sparam,'Gmag')

Gmag = 41.5032

Обратите внимание, что, как ожидалось, максимальный доступный коэффициент усиления степени больше, чем доступный коэффициент усиления степени Ga, коэффициент усиления степени преобразователя, Gt, и коэффициент усиления рабочей степени, Gp. Все они становятся идентичными при измерении с одновременно совпадающими входными и нагрузочными импедансами:

zs_matched_sim = gamma2z(gammams(sparam), z0);
zl_matched_sim = gamma2z(gammaout(sparam, z0, zs_matched_sim)', z0)

zl_matched_sim = 33.6758 + 91.4816i

Это сопротивление может быть также получено непосредственно с использованием:

zl_matched_sim = gamma2z(gammaml(sparam), z0)

zl_matched_sim = 33.6758 + 91.4816i

Ga_matched_sim = powergain(sparam, z0, zs_matched_sim, 'Ga')

Ga_matched_sim = 41.5032

Gt_matched_sim = powergain(sparam, z0, zs_matched_sim, zl_matched_sim, 'Gt')

Gt_matched_sim = 41.5032

Gp_matched_sim = powergain(sparam, z0, zl_matched_sim, 'Gp')

Gp_matched_sim = 41.5032

Когда параметры рассеяния представляют сеть, которая не является безоговорочно стабильной, нет набора входных и нагрузочных сопротивлений, которые обеспечивают одновременное согласование. В этом случае максимальная доступная степень бесконечна, но действительно бессмысленна, потому что сеть нестабильна.

Чтобы сделать ранее заданную сеть условно стабильной, достаточно увеличить величину параметра рассеяния назад распространения, s12:

s12_cond_stable = 0.06*exp(1j*42/180*pi);
sparam_cond_stable = [s11 s12_cond_stable; s21 s22];

Чтобы убедиться, что сеть является условно стабильной, проверяйте, что коэффициент устойчивости K меньше 1:

K = stabilityk(sparam_cond_stable)

K = 0.9695

Попытка вычислить максимальное доступное усиление сети приводит к NaN:

Gmag_cond_stable = powergain(sparam_cond_stable,'Gmag')

Gmag_cond_stable = NaN

Вместо этого максимальный стабильный коэффициент усиления, $G_{msg}$ , следует использовать.

Вычислите максимальное стабильное усиление степени сети

Gmsg_cond_stable = powergain(sparam_cond_stable,'Gmsg')

Gmsg_cond_stable = 62.0000

Максимальное стабильное усиление степени имеет значение только, когда сеть не является безусловно стабильной.

Входные параметры

свернуть все

`hs` - 2-портовые S-параметры
Объект S-параметра

2-портовые S-параметры, заданные как объект RF Toolbox™ S-параметра.

`s_params` - 2-портовые S-параметры
массив комплексных чисел

2-портовые S-параметры, заданные как комплексный массив 2 на 2-бай- N.

`z0` - Эталонное сопротивление
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ссылка сопротивление в омах, заданное как положительная скалярная величина. Если первый входной параметр является объектом S-параметра hs, функция использует hs.Impedance для ссылки импеданса.

`zl` - Импеданс нагрузки
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Импеданс нагрузки в омах, задается как положительная скалярная величина.

`zs` - Импеданс источника
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Входное сопротивление в омах, заданное как положительная скалярная величина.

Выходные аргументы

свернуть все

`g` - Степень
вектор

Модуль меньше значений усиления степени, возвращается как вектор. Чтобы получить коэффициент усиления степени в децибелах, используйте 10*log10(g).

Если заданный тип усиления степени не определен для одного или нескольких из заданных значений S-параметра в s_params, а powergain функция возвращает NaN. В результате g является либо NaN или вектор, содержащий одну или несколько NaN записи.

Подробнее о

свернуть все

Коэффициент усиления степени преобразователя

_Gt = _PL/Pavs - отношение степеней, доставляемых к нагрузке, к степени, доступной из источника. Это зависит от обоих _ZS и _ZL.

Доступное усиление степени

_Ga = _Pavn/Pavs - отношение степени, доступного от двухпортовой сети, к степени, доступной от источника. Доступный коэффициент усиления - это коэффициент степени преобразователя, когда импеданс нагрузки равен выходному импедансу. Таким образом, Га зависит только от Zs.

Коэффициент усиления рабочей степени

_Gp = _{контакт} - отношение степени, рассеянное в нагрузке Z_L к степени, поданному на вход двухпортовой сети. Этот коэффициент усиления не зависит от Z_S, хотя некоторые активные схемы сильно зависят от входных условий соответствия.

Максимальное доступное усиление степени и максимальное стабильное усиление степени

Максимальный доступный коэффициент усиления степени, _Gmag является совпадающим входом _Gawith, который Z_S равно Z_в

В случае условно стабильных двухпортовых сетей (K < 1), где максимальный доступный результат усиления степени бессмысленен, должен использоваться максимальный стабильный коэффициент усиления степени, _Gmsg.

См. также

gammain | gammaml | gammams | gammaout | z2gamma

Введенный в R2007b

Документация

powergain

Синтаксис

Описание

Примеры

Коэффициент усиления степени двухпортовой сети

Входные параметры

`hs` - 2-портовые S-параметры
Объект S-параметра

`s_params` - 2-портовые S-параметры
массив комплексных чисел

`z0` - Эталонное сопротивление
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`zl` - Импеданс нагрузки
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`zs` - Импеданс источника
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Выходные аргументы

`g` - Степень
вектор

Подробнее о

Коэффициент усиления степени преобразователя

Доступное усиление степени

Коэффициент усиления рабочей степени

Максимальное доступное усиление степени и максимальное стабильное усиление степени

См. также

Документация RF Toolbox

Поддержка

Документация

powergain

Синтаксис

Описание

Примеры

Коэффициент усиления степени двухпортовой сети

Входные параметры

hs - 2-портовые S-параметры Объект S-параметра

s_params - 2-портовые S-параметры массив комплексных чисел

z0 - Эталонное сопротивление 50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

zl - Импеданс нагрузки 50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

zs - Импеданс источника 50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Выходные аргументы

g - Степень вектор

Подробнее о

Коэффициент усиления степени преобразователя

Доступное усиление степени

Коэффициент усиления рабочей степени

Максимальное доступное усиление степени и максимальное стабильное усиление степени

См. также

Документация RF Toolbox

Поддержка

`hs` - 2-портовые S-параметры
Объект S-параметра

`s_params` - 2-портовые S-параметры
массив комплексных чисел

`z0` - Эталонное сопротивление
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`zl` - Импеданс нагрузки
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`zs` - Импеданс источника
50 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`g` - Степень
вектор