¿Es posible derivar una impedancia compleja (magnitud + fase) de la red de 1 puerto VNA?

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Con los parámetros de dispersión de una red de 2 puertos, puedo medir la reflexión y la transmisión mediante un analizador de red y calcular la impedancia compleja, a través de los parámetros S.

Ahora he escuchado (sin fuente) que también se puede medir la amplitud y la fase con una red de 1 puerto, donde tenemos una fuente de voltaje de CA, una impedancia compleja en serie y una impedancia de carga de 50 Ohm al final termínelo correctamente en la superficie de la oblea (por ejemplo, microprocesadores conectados a la guía de onda coplanar terminada en la oblea). ¿Es esto posible? ¿Necesita esto un tipo especial de VNA o procedimiento de medición? ¿Da esto la misma precisión en comparación con una medición "normal" de parámetros de reflexión y transmisión de 2 puertos?

    
pregunta James Last

1 respuesta

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Si tiene una red de un solo puerto, puede medir la impedancia de entrada de esa red con un VNA. Si tiene una red de n puertos, puede medir la impedancia de entrada de cada uno de los puertos uno por uno, terminando los otros puertos con la impedancia correcta y considerando el resultado como una red de un puerto.

Básicamente, solo se mide S11 , que también se conoce como \ $ \ Gamma \ $, el coeficiente de reflexión.

El coeficiente de reflexión está relacionado con la impedancia de entrada de la red mediante

\ $ \ Gamma = \ dfrac {Z_L - Z_0} {Z_L + Z_0} \ $,

donde Z0 es la impedancia característica del sistema y ZL es la impedancia de entrada de one- puerto que está intentando medir.

La relación se puede revertir para obtener

\ $ Z_L = \ dfrac {1+ \ Gamma} {1- \ Gamma} Z_0 \ $.

Una vez medido \ $ \ Gamma \ $, puede calcular esta relación numéricamente o puede estimarla gráficamente utilizando un carta de Smith . Probablemente, su VNA puede mostrar los resultados de la reflexión en el fondo de un gráfico Smith o hacer la conversión a la impedancia internamente y mostrar ZL en coordenadas polares o gráficos de magnitud / fase.

Puede realizar esta medición utilizando el tipo estándar de VNA. De hecho, es más rápido que una medición de 2 puertos porque solo necesita realizar una calibración de carga corta abierta (3 mediciones) en un solo puerto en lugar de la carga de carga corta abierta (8 mediciones) hacer para una medición de dos puertos.

  

¿Esto proporciona la misma precisión en comparación con una medición "normal" de parámetros de reflexión y transmisión de 2 puertos?

En realidad, es exactamente la misma medida que realiza el VNA cuando le da los resultados de S11 como parte de una medición de 2 puertos.

Editar en respuesta a tus comentarios:

  

¿Me puede dar un ejemplo mínimo para una parte del circuito sin terminación después de la impedancia de carga,

Para ser honesto, podría haberme confundido. Cuando está midiendo los parámetros Z, y quiere medir Z 11 , debe dejar todos los otros puertos abiertos. Por lo tanto, si desea la Z 11 de su circuito n-port, probablemente debería medir S 11 con el otro puerto abierto, en lugar de terminarlo adecuadamente.

Pero si desea saber qué es el Z en cuando el otro puerto está terminado correctamente, debe medir S 11 con el otro puerto terminado correctamente.

Si no puedes hacer esto, entonces creo que necesitas medir los cuatro parámetros S. Pero si puede medir los cuatro parámetros S, eso significa que puede conectar su VNA al segundo puerto. Lo que terminará apropiadamente ese puerto (asumiendo que su circuito está diseñado para un sistema de 50 ohmios) ... así que haga la conexión, pero solo haga la medición S 11 .

  

... eso hace que las 4 S sean necesarias para medir Z_load

No estoy seguro de lo que quieres decir aquí. Solo necesitas S11 para obtener el Zin de tu circuito. Solo necesita los cuatro parámetros S si desea obtener los cuatro parámetros Z.

    
respondido por el The Photon

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