X-параметры: новый принцип измерений, моделирования и разработки нелинейных ВЧ и СВЧ компонентов

Уже более 40 лет S-параметры (от англ. Scattering — рассеяние) были важнейшим элементом микроволновой теории и являлись основными измерениями характеристик СВЧ и ВЧ устройств.

S-параметры могут быть измерены на высоких частотах с помощью векторного анализатора цепей (VNA). Калиброванные измерения S-параметров позволяют определить собственные характеристики тестируемого устройства (ТУ) не зависимо от системы анализатора цепей, на которой проводились измерения. S-параметры также популярны для определения характеристик нелинейных устройств, таких как усилители и транзисторы. При этом зачастую забывается или пренебрегается тем, что S-параметры точно описывают характеристики нелинейных устройств только при воздействии сигналами низкого уровня, относительно которых поведение тестируемого устройства может быть приближено к линейным компонентам при фиксированном значении постоянного тока или статической рабочей точке.

В настоящее время появилась необходимость в появлении точного, практически реализуемого метода для моделирования и разработки нелинейных компонент на высоких частотах. Революция в области коммуникаций непреклонно заставляет активные устройства соответствовать все более жестким требованиям работы. Х-параметры являются наиболее точной и расширенной версией S-параметров, и подходят для линейных и нелинейных компонентов в условиях работы с сигналами как низкого, так и высокого уровня. Они сокращаются до S-параметров в пределах сигналов низкого уровня. Однако, в отличие от S-параметров, Х-параметры содержат детализированную и полезную информацию, включающую амплитуду и фазу искажений, которые возникают при работе с сигналами высокого уровня.

Х-параметры позволяют реализовать иерархическую методику разработки каскадов нелинейных устройств, зная Х-параметры отдельных компонентов. Х-параметры могут быть применены везде, где используются S-параметры для активных и нелинейных устройств, давая при этом существенные преимущества.

Подробнее о Х-параметрах читайте в PDF-версии статьи по ссылке ниже.

Номер журнала: КИПиС 2009 № 2
Читать в PDF: Читать