灵活的双端网络计算器工具（上）.pdfVIP

灵活的双端 网络计算器工具 (上 ) 作者 ／Tom MCDermott(N5EG) 编译 ／苏健 使用计算机软件利用器件网络的实验室数据分析复杂 电路。 一 E 一 、 rh 路仿真 (例如Spice)在模拟电路的设计和优化方面 用负的元件值来构成物理双端网络，但在数学上 ，实现起来 得到了广泛的应用。对大多数电路分析问题而言 ，这 却很容易，而且颇为直观。当然了，任何一个这样的虚构补 是一种有效的解决办法。然而，有些常见的RF分析问题并 偿网络都必需尽可能接近电路中的实际偏差值 (除了符号之 不能简单地通过电路仿真来表现。另一种通用的分析方法则 外 )，否则就无法正确地补偿这些偏差了。如果不够接近的 是根据双端网络发展而来的。所谓 “双端”。就意味着网络 话，在某一频率下的补偿可能是正确的，但在其他频率下就 有两个端 12——输入和输出，通常都是以地为基准。一般来 出错了。有意思的是，我们也可以使用长度为负数的传输线 说 ，我们会在示意 图中将双端画成两个输入连接 (端 口和 模型，为电缆损耗和相位延迟提供补偿。 地 )和两个输出连接 (端 口和地 )。这种双端经常被应用于 我们有时能够测量出网络的整体响应 ，但却只知道构成网 微波电路的分析中，不过，同样的方法也能够轻易地应用在 络的某些双端的值。我们可以从总体数据中减去已知的部分， HF和VHF／UHF的RF网络中，它们对于业余爱好者来说并不 只留下未知部分，这样就可能获得未知双端部分的响应 (或者 陌生 。 假设这些未知部分是连续的，则可获得其整体的响应 )。 现代的矢量网络分析仪 (VNA)可以对 网络进行测量 ， 在例如Spice这样的电路仿真中，很难进行此类的电路 并将测得的结果展开成双端网络的形式。通常情况下。这些 分析，这些软件或许很难汇总出一个结果，或许无法很好地 就是网络的S参数。不过 ，也有可能会将网络传递函数展开 (或者根本不能 )处理负的元件值 ，处理表单参数数据非常 成Z参数、Y参数等其他类型。VNA可以测量在一定频率范围 麻烦，或者无法方便地计算出未知元件的响应。 内的网络响应 ，而网络的响应通常是在各个离散测量频率下 最后 ，我们可能需要在双端网络上指定一系列边界条件 4个参数的集合。有时，我们很难用简单的电路模型来替代 (例如 ，Z参数网络驱动电流的比率和相位 )。虽然可以利 所测得的网络响应 ，保证响应的匹配 ，并满足所测得的频率 用几个电流源在Spice中实现，但如果网络本身与频率密切 范围的要求。于是 ，很多时候，我们就只能用测得的参数值 相关 (因此影响了网络端 13驱动阻抗 )，则依然很难像简单 表格作为表达网络的唯一可行手段。 的电路元件模型那样构建一个比较接近的模型。在这种情况 当我们手头测得的实验数据表格与频率有直接关联时， 下，双端分析可以为我们提供一些非常有用的结果。假如我 像Spice这样的电路仿真就很不方便了；而在这种情况下， 们试图构建一个相控天线阵列的模型 ，在各元件之间存在不 采取双端网络计算就可能更简单，而且更能准确地表现出实 可忽略的互阻抗，且会随着频率而变化 ，那么这种方法就尤 际的网络值。 为重要 了。 有时，在测试装置和待测网络之间，不可避免地会 出 因此，双端分析可 以和电路仿真及其他计算工具 (例如 现有偏差的电路元件。在这种情况下 ，通过一些数学方法就 电子表格 )组合起来使用，取得很好的效果。本文将专注于 有可能将这些电路错误偏差的影响消除，而如果偏差能够被 双端建模以及一款灵活的软件工具。这款工具使用微软的C撑