如何在電路中獲得S參數(shù) - 9個(gè)方法(下)
繼續(xù)上期內(nèi)容。
方法6:Tran任務(wù)+全端口
優(yōu)點(diǎn):時(shí)域信號(hào),可用于時(shí)域調(diào)制等。
局限:復(fù)雜且參數(shù)多(頻域->時(shí)域->頻域);仿真時(shí)間長(zhǎng)且需要檢查收斂;單端口網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)(非完整S矩陣);
激勵(lì)一個(gè)端口高斯Signal:
仿真時(shí)長(zhǎng)需要比較長(zhǎng),確保時(shí)域收斂,不然S參數(shù)有波動(dòng);這個(gè)和時(shí)域求解器原理一樣。
Tran任務(wù)中可勾選S參數(shù)計(jì)算,僅高斯激勵(lì)計(jì)算的S參數(shù)才有意義:
我們拿S參數(shù)任務(wù)的結(jié)果對(duì)比,可見大致相同,但不100%完全一致:
檢查時(shí)域信號(hào)的收斂狀況:
方法7:Tran任務(wù)+端口+探針
優(yōu)點(diǎn):更多時(shí)域分析場(chǎng)景,比如時(shí)域調(diào)制等;
局限:復(fù)雜且影響因素多(頻域->時(shí)域->頻域);仿真時(shí)間長(zhǎng);單端口網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)(非完整S矩陣);
我們保留端口1激勵(lì)高斯信號(hào),然后利用探針獲取局部的信號(hào),以便計(jì)算局部的S參數(shù)。多添加一個(gè)簡(jiǎn)單電路端口2,也有信號(hào),用來模擬復(fù)雜的Transient電路。
這樣結(jié)果文件夾就不是FD了,而是Spectral Density了:
和上期AC一樣,探針結(jié)果只有電壓電流,沒有Signal(根號(hào)瓦)。需要手動(dòng)獲取S參數(shù),那就還有要用耦合器區(qū)分入射反射的問題。
我們將兩個(gè)Tran任務(wù)的結(jié)果一起和S參數(shù)任務(wù)結(jié)果對(duì)比,可見兩個(gè)Tran任務(wù)結(jié)果很一致,但是都和S參數(shù)差一丁點(diǎn)。這是因?yàn)?,這兩個(gè)Tran任務(wù)用的是一個(gè)宏模型,我都沒改vector fitting的任何設(shè)置,也沒用IdEM。
放大看細(xì)節(jié):
方法8:Tran任務(wù)+IDEM
優(yōu)勢(shì):更先進(jìn)的頻域和電路轉(zhuǎn)換;檢查頻域數(shù)據(jù)的質(zhì)量;
局限:更多IDEM操作和學(xué)習(xí),
方法6和7中都可以將頻域數(shù)據(jù)的宏模型用IDEM重新擬合生成,我們以方法7中的電路為例,點(diǎn)擊模塊:
選擇IDEM:
IDEM 中我們當(dāng)然可以檢查頻域數(shù)據(jù)的質(zhì)量,可見我們的頻域數(shù)據(jù)并不完美:
因?yàn)槲覀兊哪康氖且蚐參數(shù)任務(wù)結(jié)果一致,并不是研究該頻域數(shù)據(jù)質(zhì)量和保證宏模型的物理性,所以這類我們就用高階高精度擬合,不用強(qiáng)制無源:
導(dǎo)出宏模型進(jìn)入電路(Design Studio):
還是Tran任務(wù)和手動(dòng)計(jì)算S參數(shù),與默認(rèn)built-in宏建模相比,IdEM擬合的結(jié)果更加接近原始Spara任務(wù)結(jié)果:(但這不能說明原結(jié)果是對(duì)的,可能強(qiáng)制無源的模型才是質(zhì)量更好一些)
當(dāng)然仍有一點(diǎn)點(diǎn)差距,我們可以嘗試增加時(shí)域時(shí)間提高收斂,或者再提高IdEM擬合精度等等。這些我們就不繼續(xù)看了,總之,頻域轉(zhuǎn)時(shí)域再轉(zhuǎn)頻域不是一鍵容易的事,但是仍是一種計(jì)算S參數(shù)的方法。
方法9: Sweep任務(wù)+頻譜線任務(wù)+電壓源+探針+耦合器
優(yōu)點(diǎn):純頻域分析;可考慮諧波、調(diào)制等;探針獲取局部S參數(shù);無端口;
局限:操作較多;掃頻計(jì)算較慢;
最后介紹一個(gè)特殊方法,掃頻譜獲得S參數(shù)。先定義頻點(diǎn)參數(shù),初始值不為零:
需要AC電壓源和探針:
添加頻譜線任務(wù),諧波數(shù)量根據(jù)調(diào)制需求:
運(yùn)行一次得到結(jié)果,添加后處理提取該頻點(diǎn)的探針結(jié)果(幅值而已):
三個(gè)探針結(jié)果:
然后添加參數(shù)掃描,將頻譜任務(wù)連帶后處理都拖入其中:
運(yùn)行參數(shù)掃描,得到眾多結(jié)果后,進(jìn)入后處理PP1,計(jì)算S11和S21:
如果想重新掃描,可以將S11和S21這兩個(gè)關(guān)掉(默認(rèn)On(parametric)是用于掃參計(jì)算)。
這樣就得到1D結(jié)果:S參數(shù)線性幅值。如果想和S參數(shù)任務(wù)的1DC結(jié)果相比,還需要提取1DC的幅值;如果比dB幅值或相位,就相應(yīng)修改S11和S21的后處理計(jì)算式吧。
小結(jié):
方法6:Tran任務(wù)+全端口
優(yōu)點(diǎn):時(shí)域信號(hào),可用于時(shí)域調(diào)制等。
局限:復(fù)雜且參數(shù)多(頻域->時(shí)域->頻域);仿真時(shí)間較長(zhǎng);需要檢查收斂;全端口網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)(完整S矩陣);
方法7:Tran任務(wù)+端口+探針
優(yōu)點(diǎn):更多時(shí)域分析場(chǎng)景,比如時(shí)域調(diào)制等;
局限:復(fù)雜且影響因素多(頻域->時(shí)域->頻域);仿真時(shí)間較長(zhǎng);需要檢查收斂;單端口網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)(非完整S矩陣);
方法8:Tran任務(wù)+IDEM
優(yōu)勢(shì):更多時(shí)域分析場(chǎng)景,比如時(shí)域調(diào)制等;更先進(jìn)的頻域和電路轉(zhuǎn)換;檢查頻域數(shù)據(jù)的質(zhì)量;
局限:更多IDEM操作和學(xué)習(xí);復(fù)雜且影響因素多(頻域->時(shí)域->頻域);仿真時(shí)間較長(zhǎng);需要檢查收斂;單端口網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)(非完整S矩陣);
方法9: Sweep任務(wù)+頻譜線任務(wù)+電壓源+探針+耦合器
優(yōu)點(diǎn):純頻域分析;可考慮諧波、調(diào)制等;探針獲取局部S參數(shù);無端口;
局限:操作較多;掃頻計(jì)算時(shí)間更長(zhǎng);不可計(jì)算DC。