Введение

Рассмотрим DUT (тестируемое устройство), соединенное с двумя зондами. В порядок отмены встраивания S-параметров DUT необходимо знать S-параметры каждого отдельного зонда. Для точных S-параметров двух зондов калибровка выполняется в лаборатории с помощью измерений SOLT (короткий, открытый, нагрузка и через) или TRL (через, отражать, линия). Однако, если вы предполагаете, что зонды идентичны и симметричны, то можно быстро аппроксимировать S-параметры с помощью нарисованной здесь процедуры.

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

ABCD-параметры

Этот пример использует ABCD-параметры, чтобы бисектировать измеренные данные S-параметра в данные для каждого отдельного зонда.

Когда вы каскадируете две сети, можно вычислить ABCD-параметры объединенной сети путем матричного умножения ABCD-параметров двух отдельных сетей.

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

Если, $\left(\begin{array}{cc}{A}_1& B_1\\ C_1& D_1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}{A}_2& B_2\\ C_2& D_2\end{array}\right)$, затем, $\left(\begin{array}{cc}A& B\\ C& D\end{array}\right)={\left(\begin{array}{cc}{A}_1& B_1\\ C_1& D_1\end{array}\right)}^2$

Из приведенного выше уравнения можно найти ABCD-параметры двух отдельных зондов, взяв матричный квадратный корень ABCD-параметров основной сети.

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

Извлечение необходимых данных S-параметра из данного файла Touchstone

Создайте 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;

Вычисление данных S-параметра отдельного зонда

Создайте нулевую матрицу, чтобы сохранить данные ABCD-параметра зонда.

abcd_probe_data = zeros(numports,numports,numfreq);

Чтобы вычислить S-Параметры зонда, необходимо знать S-параметры на каждой частоте, которую он работает. Преобразуйте S-параметры, извлеченные из connectedprobes.s2p, в ABCD-параметры. Затем вычислите матричный квадратный корень 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 данном примере connectedprobes.s2p приводит данные S-параметра этой сети.

Фигура 2: Сеть, полученная из connectedprobes.s2p

Разделите вышеуказанную сеть на две одинаковые сети, probe1 и probe2. S-параметры этих зондов представляют ожидаемый результат.

Фигура 3: Идентичные сети

Создайте probe1 с помощью circuit, resistor, и capacitor объекты из 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 и сравните ожидаемые S-параметры из зонда 1 и 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 использованием cascadesparams и создайте объект S-параметра с каскадными S-параметрами.

S_combined = cascadesparams(S_probe,S_probe);

Построение графика и сравнение S-параметров из connectedprobes.s2p и параметров, рассчитанных из комбинированного зонда1.

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

Ограничения

Процедура, показанная здесь, не может заменить традиционную калибровку. Мы включаем его как пример использования RF Toolbox™ и MATLAB™ для математического манипулирования параметрами сети.

Существуют некоторые ограничения на использование этой процедуры.