二端口网络总结

• 采用开路去嵌法时,图3-1 (a)所示的结构的等效电路模型如 图3-2(a)所示,图3-2(b)表示采用幵路短路去嵌法吋的等效电 路模型。Ypg、Ypd和Ypgd代表了测试焊盘之间的并联寄生 元件的影响,Zsg、Zsd和Zsgd代表了测试焊盘之间的串联寄 生元件的影响[15]。具体的去嵌步骤如下:
互连网络参数分析与计算步骤
• 分别计算各子两端口网络的ABCD参数; • 由级联公式得到等效两端口网络的ABCD参数; • ABCD参数计算出输入/输出电压/电流关系,从而得到放大 器电压/电流增益, 输入/输出阻抗,SWR等性能参数.
散射S参数
• S参数表达的是网络端口的电压波,从而可用入射电压波和 反射电压波的方式定义网络的输入与输出关系.
– 参数的分类 – 参数的转化 – 信号流图
• 端口参数应用
网络分析的优点
• 简化网络输入/输出特性的关系; • 可以通过实验测试确定出网络输入/输出参 数(Z、Y、H、T等网络参数); • 大量地减少有源/无源器件数目,避开电路 的复杂性和非线性效应,简化电路分析.
网络互连及其参数分析
• 网络互连方式 1.串联方式
2. 并联方式
3. 级联方式
4.串/并混联方式
归一化入射电压波 归一化反射电压波
a n =(Vn +Zo In )/2 Zo
bn =(Vn -Zo In )/2 Zo
网络端口电压 网络端口电流
Vn = Zo (a n +bn )
In =(a n -bn )/ Zo
2 2
传输进网络的电压波功率
Pn =Re(V I )/2=( a n b n ) / 2
* n n
+ a n =Vn+ / Zo I n Zo
b n =V / Zo I
n
n
Zo
Vn =Vn+ +Vn- =Zo I+ Z I n o n
•
二端口网络S参数定义
b1 Sபைடு நூலகம்1 b S 2 21
S12 a1 S22 a2
射频二口网络
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二端口网络分析的意义 端口参数的分类区别 端口参数的求解方法 端口参数的应用
3. 研究二端口网络的意义 二端口网络分析意义 • 二端口的分析方法易推广应用于n端口网络； • 大网络可以分割成许多子网络（二端口） 进行分析； • 仅研究端口特性时，可以用二端口网络的 电路模型进行研究。 4. 分析方法
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第三章射频微波MOSFET小信号等效电路模型和参数提取技术
开路去嵌法考虑了辉盘之间的寄生电容与衬底损耗,但没有考虑互连线的寄生 电 阻与寄生电感,在工作频率高于lOGHz时会产生较大误差,因此该方法主要用 于频率低于lOGHz的场合;当频率高于lOGHz时互连线的寄生阻抗不能忽略, 就要采用开路短路去嵌法[I5]。 开路去嵌法与开路短路去嵌法 得到了广泛应用,是0前工业界主要的去嵌方法。这两种方法应用范围有所不 同, -36-
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• 参数分类 • 参数的转化 • 网络的级联
• 参数的分析方法 • 分析前提：讨论初始条件为零的线性无源 二端口网络； • 找出两个端口的电压、电流关系的独立网 络方程，这些方程通过一些参数来表示。
• 信号流图
参数的转换
已知任何一种网络参数，根据下表，容易求出其它三种网络参数.
A .采用微波在片测试系统测试被测器件、开 路和短路测试结构的S参数,得到被测器件的S 参数为SDUT,开路测试结构的S参数为SoPEN,短 路测试结构的S参数为SsFIORT,将S参数转换为 Y参数,得到YduT、YopeN和YSHORT。
• B 、根据下面等式剥离并联寄生参数:
• YMOS=YDUT - YOPEN • YSHORT1= YSHORT –YOPEN • 公式(3.1)表示从被测器件Y参数中剥离并联寄生参数, 公式(3.2)表示从短路测试结构的Y参数中剥离并联寄 生参数。Y薩表示采用开路法去嵌后的晶体管Y参数。 • C、将YMOSI 和YSHORT!转换为Z参数: ZMOSI 和 ZSHORTl,两者相减即可得到被测器件的Z参数 2mos :
• ZMOS = ZMOS-ZSHORT1 • D、将Z参数矩阵ZMOS转换为Y参数矩阵Ymos,YMOS即为 釆用开路短路去嵌法去嵌后得的晶体管Y参数。 • E、并联寄生元件可以通过开路测试结构的Y参数得到:
• F、串联寄生元件可以通过短路与开路测试结构得到:
• 二端口网络分析的意义 • 端口参数的分类区别
网络S参数的测试条件
1. 测量S11和S21,a2=0,网络端口2没有功率返回网络,即端 口2完全匹配; 2. 测量S12 和S22, a1=0,网络端口1没有功率返回网络,即 端口1完全匹配.
• • • • • • • • • S •
由前面几节，已经定义了阻抗矩阵、导纳矩阵和转移矩阵。实际上在微波波 段等效电压和等效电流是很难测量的，而且由于微波辐射，在微波波段做到真正 的开路几乎是不可能的。在实际中，确定微波网络参数的一个常用方法就是测量。 但是，在微波技术中，不管电路如何变化，电源的输出功率是可以保持不变的， 而且电磁波是可测量的，直接测量的一般是入射波功率(入射波电压和反射波电压 模的平方)，而且同时终端匹配和短路是比较容易实现的。因此，运用归一化入射 波和归一化反射波来定义网络参数，这些易于测量，也便于研究的微波网络问题。 另外，有些网络如串联阻抗，并联导纳和变压器的Z 矩阵Y 矩阵不存在，但是任何 网络矩阵始终存在，所以在微波网络中广泛使用的是 矩阵。