Interpretación de los parámetros de dispersión en un gráfico Smith.

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Estoy tratando de familiarizarme con los circuitos de microondas y cómo analizarlos, especialmente con un VNA. Solo para obtener algo de práctica estoy usando el simulador de ADS de Keysite. Para tener una idea de ello, utilicé el circuito a continuación como prueba y lo analicé. Es un paso de banda simple, que resuena a 5 GHz.

Mi problema que estoy teniendo es la interpretación de los resultados del cuadro Smith. Según tengo entendido a 5 GHz, la entrada al archivador, S11 debería ser 0, tal vez un cambio de fase, y también el coeficiente de reflexión debería ser 0. En el cuadro de Smith a continuación, a resonancia, 5 GHz, muestra S11 como (1 + i0). Esto no parece tener sentido para mí.
Mirando los otros gráficos de S11 y S21, parece que tienen sentido, donde a 5 GHz, S21 va a 0 dB y S11 va a muy bajo, lo que significa que% 100 de la señal del puerto 1 va al puerto 2 como es de esperar. La carta de Smith no parece mostrar lo mismo. Espero que muestre 0 en resonancia.
Entonces, ¿cuál es el significado de la gráfica S11 en el gráfico de smith? O, ¿el cuadro de Smith no es apropiado para trazar los parámetros de S? Pensé que, dado que los parámetros de S eran complejos, normalmente se trazarían en el gráfico de smith, pero lo que estoy viendo no parece tener sentido para mí. ¿O es el problema solo con la forma en que ADS grafica los parámetros S? Espero el mismo gráfico en un VNA real en la pantalla del gráfico Smith.

Por cierto, también estoy incluyendo los gráficos de magnitud y fase de S11 para mostrar que los que están leyendo se comportan como se esperaba.

S11yS22acontinuación,conmarcadora5Ghzderesonancia.

S11Magitude.

S11fase/magnitud

    
pregunta Frank

1 respuesta

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Según tengo entendido a 5 GHz, la entrada al archivador, S11 debería ser 0, tal vez un cambio de fase,

Tienes razón en que el \ $ S_ {11} \ $ debe ser 0.

Pero un número complejo con magnitud cero no tiene una fase definida.

  

y también el coeficiente de reflexión debe ser 0.

\ $ S_ {11} \ $ y el coeficiente de reflexión hacia adelante son dos nombres para la misma cosa, así que esto es correcto (pero redundante).

  

En la siguiente tabla de Smith, en resonancia, 5GHz, muestra S11 como (1 + i0). Esto no parece tener sentido para mí.

El gráfico de smith muestra que la impedancia de entrada (no el coeficiente de reflexión) es \ $ Z_0 (1 + 0 i) \ $ .

Esto debería ser lo que esperas. Cuando la entrada coincide con la impedancia característica \ $ Z_0 \ $ es cuando el coeficiente de reflexión va a 0.

Observe que el marcador muestra \ $ S_ {11} \ $ para tener una magnitud de 0.004 y un ángulo de -89.762 grados, que está muy cerca de 0, como espera .

  

Entonces, ¿cuál es el significado de la gráfica S11 en el gráfico de smith?

Los valores a lo largo de las curvas en el gráfico de Smith son la impedancia de entrada, no \ $ S_ {11} \ $ .

Para leer \ $ S_ {11} \ $ , debe imaginar un conjunto ordinario de coordenadas polares superpuestas sobre la tabla de Smith, con el origen en el centro del gráfico y la magnitud 1 correspondientes al borde exterior del gráfico.

Si desea leer \ $ S_ {11} \ $ fuera del gráfico en lugar de \ $ Z_ {in } \ $ en ADS, debes usar un gráfico polar en lugar de un gráfico de Smith.

  

O, ¿el cuadro de Smith no es apropiado para trazar los parámetros S? Pensé que, dado que los parámetros de S eran complejos, normalmente se trazarían en el gráfico de smith

El gráfico Smith es útil para trazar \ $ S_ {11} \ $ o \ $ S_ {22} \ $ . Realmente no le dice nada útil si grafica \ $ S_ {21} \ $ o \ $ S_ {12 } \ $ en él.

El punto central de la tabla de Smith es visualizar la transformación entre el coeficiente de reflexión y la impedancia de entrada. Puede usar una regla y un transportador para trazar los valores medidos del coeficiente de reflexión en la tabla, y luego las curvas en la tabla le indicarán los valores de impedancia de entrada correspondientes.

Pero debes tener claro en tu cabeza lo que estás midiendo. Cuando realiza la simulación del parámetro S en ADS, calcula los parámetros S en cada frecuencia. La impedancia de entrada del DUT se puede derivar de los parámetros S, y eso es lo que el gráfico de Smith le está ayudando a hacer. Suponiendo que no desea simplemente agregar una ecuación para calcular $$ Z_ {in} = \ frac {1 + S_ {11}} {1-S_ {11}} Z_0. $$

    
respondido por el The Photon

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