Измерение рассчитанных плат с мостами Вилкинсона на VNA, Измерение на VNA произвольных импедансов с минимальным отражением Опции

[Stefan1]

Добрый день. Помогите пожалуйста с проблемой:
Необходимо сравнить расчет моста Вилкинсона в Microwave office (рис. ниже) с реальным измерением данных расчитанных плат на анализаторе цепей. Необходимо измерить |S23|, |S21| и |S31|. Мост используется для сложения двух мощных транзисторов в S-диапазоне частот. Но возникает проблема: VNA измеряет с 50-ти омными портами, а мне нужно подставлять в порты 2 и 3 импеданс транзистора (например, Z=1-j4). Есть идея использовать для этого калибровочные наборы, трансформирующие 50 ом в необходимый импеданс и затем производить TRL калибровку всей оснастки включаяэти наборы, но уж больно это сложно.
Кто-нибудь сталкивался с такой проблемой?
Или же вопрос можно переформулировать: как измерять на VNA произвольные импедансы (порядка Z=1-j4) с минимальным отражением?


Сообщение отредактировал Stefan1 - May 4 2017, 13:24

[Hale]

Оба меша покажите пожалуйста.

Ну да, экспоненциальный в два раза плотнее (смотрите по краям).
Хотя плотность линейного вполне удовлетворительная, имхо.

Это нисколько не мешает описывать экспоненциальный переход с помощью ступенчатого, состоящего из отрезков линий передач.

как и любой переход. Но каждую ступеньку тогда вы будете делать в четвертьволны ；）　Или согласование заметно испортится. Все плавные переходы работают только при условии допусков в десятки раз ниже четвертьволны.

Задачи притягивать за уши измерения к моделированию не было.

я это оставляю на совести мешера. слишком, ненормально велико расхождение имхо. когда я вырезал переходы на прототипной машине, ничего подобного не наблюдал.

Интересно, где можно об этом почитать?

бдышь. вопрос на миллион. если не ошибаюсь когда диссер писал, драл метод решения для криволинейных параллельных волноводов из Вайнштейна что-ли. по крайней мере в Вайнштейне много фундаментального анализа самых разных структур. А вот теоретические выкладки для tappered структур я никогда не видел. пользовался поваренными книгами. (отсюда и мое предыдущее заблуждение насчет длины треугольника... поваренные книги иногда врут). Если я правильно представляю - основной вклад излучения на изгибах -нескомпенсированность токов в несимметричной структуре. это все выводится из волновых уравнений для полоска внешней среды через ГУ. А вот в неоднородных симметричных скорее возникнут высшие моды, которые попадут в область излучения. Но в случае крутых переходов, как экспоненциальный, возможна и небольшая асимметрия.

А вот рассогласование в линейном переходе самое большое.

ну, в целом заметное. Но технологически на коленках получить хорошее согласование на линейном гораздо проще. Хотя-бы потому что вы в линейном длину можете оценить по среднему из ε_eff для начала и для конца. А у экспоненциального... придется делать очень длинный высокоимпедансный хвост и несколько раз подрезать. И резкий изгиб на низкоомном входе при неидеальном исполнении может выдать паразитную емкость (особенно при большой разнице импедансов на длине первого минимума).
Да, у меня посчиталось с нормализацией по U/I низкоимпеданскного входа (Я прицеливался на 20 Ом) с улучшенным PML (экспериментальная фича, автор не рекомендовал, но...)

что переходы работают в рассогласованном режиме

а вот и нет. просто нормализованные S-матрицы. Можно было попробовать пересчитать, но мне лень было писать новый код. я просто еще пару часиков подождал и получил вот это:

картинка с учетом проводимости, но без учета потерь (т.к. у нас придуманный диэлектрик). длину брал по диэлектрику, но на самом деле эффективная гораздо меньше (между 6 и 8), поэтому полноволновый минимум и убежал с 3.5 ГГц на 4ГГц.
Так что при идеальном исполнении результат конечно очень приятный. но при небольших ошибках, я бы даже не заморачивался. в лабе проще нарисовать полноволновый треугольник и не нервничать, сколько раз его подрезать, что мы и делали.