agentee

Simulation

Kaskade

Hersteller-S-Parameter, Rauschen und Linearität in einer Platinensimulation: Verstärkung, Rauschzahl, IIP3, P1dB, SFDR und Stabilität.

Setzt gemessene Bauteile in die S-Parameter einer Platinensimulation ein. Jeder Port der Platinensimulation muss angeregt worden sein (excite weglassen). Die Ports, die nicht mit einem Bauteil verbunden sind, sind die Ports des Ergebnisses, das als <name>.result.json und eine Touchstone-Datei wie jeder FDTD-Lauf geschrieben wird.

name = "lna-cascade"
kind = "cascade"
board = "lna-rf"               # the FDTD sim of the board around the devices

[[devices]]
ref = "U1"
file = "spf5189z.s2p"          # Touchstone 1.x, S parameters, any of MA / DB / RI
ports = ["AMP_IN", "AMP_OUT"]  # board port for device port 1, 2, ...

[[devices]]                    # a two-terminal part from its vendor fixture data
ref = "L1"
file = "models/coilcraft_bcr-162.s2p"
ports = ["L1"]                 # one board port, at the part's RF pad or across its pads
mount = "shunt"                # how the vendor measured it: "shunt" to ground or "series"

Die Impedanz eines montierten Bauteils wird aus dem besser konditionierten von S11 und S21 übernommen und dann als Einport an den Platinenport angeschlossen.

Rauschen und Linearität werden mitgeliefert, wenn die Daten vorhanden sind:

bandwidth = "2MHz"             # for the noise floor and SFDR; without it the floor is per Hz
report = ["1090MHz"]           # frequencies for the budget readings, default the datasheet rows
ambient = 25.0                 # board temperature for its thermal noise, C

[after]                        # the stage behind the output, e.g. the receiver
nf = 6.0                       # dB
# iip3 = -10.0                 # dBm

[[devices]]
ref = "U1"
file = "models/qorvo_spf5189z.s2p"
ports = ["AMP_IN", "AMP_OUT"]

[[devices.datasheet]]          # one row per frequency, every column optional
freq = "0.9GHz"
nf = 0.55                      # dB with a 50 ohm source
oip3 = 38.5                    # dBm
p1db = 22.4                    # output P1dB, dBm

Rauschen wird als Rauschwellen-Korrelationsmatrizen übertragen: die passive Platine und montierte Bauteile aus ihren S-Matrizen bei der Platinentemperatur, ein Verstärker aus dem Touchstone-Rauschblock, wenn die Datei einen hat (NFmin, Gamma opt, Rn), andernfalls aus dem Datenblatt-nf als NFmin mit Gamma opt = 0, was nur exakt ist, wenn die Platine 50 Ohm abbildet. Außerhalb der Daten wird die Rauschzahl leer gelassen, statt geschätzt zu werden. Linearität bezieht das OIP3 und P1dB jedes Bauteils über den Gewinn, den das Netzwerk ihm gibt, auf den Eingang und addiert sie als Reziproke; after verbindet nach Friis. Messwerte liefern Gewinn, NF, Rauschboden (-174 dBm/Hz + NF + 10 log B), SFDR (2/3 von IIP3 über dem Boden), IIP3, OIP3 und Ausgangs-P1dB bei jeder gemeldeten Frequenz, und der Viewer zeichnet die Rauschzahl und mu neben dem Smith-Diagramm.

Gerätedaten werden linear in Real- und Imaginärteil interpoliert, und das Band wird auf den Bereich beschnitten, in dem jedes Gerät Daten hat. Ein Zweiport-Ergebnis meldet Verstärkungsspitze und -tief, schlechtesten S11, S22 und S12 und den niedrigsten Edwards-Sinsky-mu und Rollett-K (mu über 1 bei jeder Frequenz ist bedingungslos stabil). Das Ergebnis wird veraltet, wenn sich die Spezifikation, das Platinenergebnis oder eine Gerätedatei ändert.

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