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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无源器件的s参数建模,尤其涉及一种s参数模型零点修正方法。
技术介绍
1、s参数(scattering参数,也叫散射参数)广泛用于无源器件的建模,在实际应用中,经常需要对s参数进行测量以及测量后处理。s参数表示的是电路中各个端口之间的信号关系,如反射、损耗、串扰等,并被用来模拟电子元器件在不同频率下的行为。为了在电路仿真中引入一个复杂结构的无源器件,通常会提取这个复杂结构的s参数,然后在电路仿真中把这个复杂结构当成具有特定s参数的黑盒子进行考虑。使用s参数进行电路仿真之前,需要对s参数进行建模。然后,需要把建模后的s参数转化为冲激响应或者一定规模的电路,用于后续电路仿真。其过程首先是获取原始s参数数据,进行s参数建模,然后利用s参数模型进行电路仿真。
2、实验得来的s参数通常不能直接进行冲激响应转化,因为此时的s参数只是在某个频率范围内给出,而时域的冲激相应需要全频率范围的s参数。为了把s参数用于电路仿真,需要对s参数进行建模,修正原始s参数中不符合因果性和无源性的部分,同时拓展原有s参数的频率范围,相当于对s参数在频域内进行延拓,这是s参数建模能否在后续电路仿真中获得正确结果的关键。
3、s参数建模的一种通用方式是先对s参数进行矢量拟合,然后进行无源性矫正,最后把处理过的频域的s参数转化为冲激响应或者电路的形式。由于s参数来源于实验或者器件模型,所以建模处理后的s参数应该在给定频率范围内尽可能地和原始s参数的数据吻合。由于建模过程不可避免地会引入误差,因此希望建模过程带来的误差尽可能的小。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种s参数模型零点修正方法,该方法对经过矢量拟合以及无源性矫正后的s参数做进一步的修正,确保s参数模型在频率等于零处的值和原始s参数一致,同时尽可能保证零点修正后的s参数的精度和无源性。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供的s参数模型零点修正方法,包括:
3、根据构建的s参数模型计算频率等于零时的s参数;
4、计算所述s参数模型和原始s参数在频率为零处的误差矩阵;
5、根据预设的实极点和所述误差矩阵,计算所述预设的实极点对应的留数;
6、利用预设的实极点及其对应的留数在所述s参数模型中增加一项,得到零点修正后的s参数模型。
7、进一步地,所述根据构建的s参数模型计算频率等于零时的s参数的步骤,还包括,
8、原始s参数数据经过矢量拟合和无源性矫正后得到s参数模型,所述s参数模型表示如下,
9、
10、其中,akc和是拟合得到的第k对复共轭极点,ckc和分别是复共轭极点akc和对应的留数,nqc是复共轭极点的对数,amr是第m个实极点,cmr是amr对应的留数,nqr是实极点的个数,d是常数项;
11、根据所述s参数模型计算频率等于零时的s参数,得到所述s参数模型在频率为零处的s参数值,表示如下,
12、s(0)为所述s参数模型在频率为零处的s参数。
13、进一步地,所述计算所述s参数模型和原始s参数在频率为零处的误差矩阵的步骤,采用如下计算公式:
14、
15、其中,δs为误差矩阵,为频率等于零时对应的原始s参数的值,s(0)为构建的s参数模型在频率为零处的s参数值。
16、进一步地,所述预设的实极点是小于零的实数。
17、进一步地,所述根据预设的实极点和所述误差矩阵,计算所述预设的实极点对应的留数的步骤,还包括,取s参数模型中所有极点实部的最小值除以一个正数后作为预设的实极点,所述正数大于1且小于10。
18、进一步地,所述根据预设的实极点和所述误差矩阵,计算所述预设的实极点对应的留数的步骤,采用如下公式计算,
19、c0=-a0δs
20、其中,c0为预设的实极点对应的留数,a0为预设的实极点,δs为误差矩阵。
21、更进一步地,所述零点修正后的s参数模型如下,
22、
23、其中,s′(f)为零点修正后的s参数,a0为预设的实极点,c0为预设的实极点对应的留数。
24、为实现上述目的,本专利技术还提供一种电子设备,包括存储器、处理器,以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器,用于执行所述存储器所存放的计算机程序,以实现如上所述的s参数模型零点修正方法。
25、为实现上述目的,本专利技术还提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述指令由处理器加载并执行以实现如上所述的s参数模型零点修正方法。
26、本专利技术提供的s参数模型零点修正方法,与现有技术相比具有如下有益效果:
27、通过在原s参数模型的基础上增加一个极点项,修正原s参数模型在频率等于零点处的s参数的误差,从而消除由s参数在频率等于零时的不精确性带来后续仿真中的误差。
28、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。
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1.一种S参数模型零点修正方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的S参数模型零点修正方法,其特征在于,所述根据构建的S参数模型计算频率等于零时的S参数的步骤,还包括,
3.根据权利要求1所述的S参数模型零点修正方法,其特征在于,所述计算所述S参数模型和原始S参数在频率为零处的误差矩阵的步骤,采用如下计算公式:
4.根据权利要求1所述的S参数模型零点修正方法,其特征在于,所述预设的实极点是小于零的实数。
5.根据权利要求4所述的S参数模型零点修正方法,其特征在于,所述根据预设的实极点和所述误差矩阵,计算所述预设的实极点对应的留数的步骤,还包括,取S参数模型中所有极点实部的最小值除以一个正数后作为预设的实极点,所述正数大于1且小于10。
6.根据权利要求1所述的S参数模型零点修正方法,其特征在于,所述根据预设的实极点和所述误差矩阵,计算所述预设的实极点对应的留数的步骤,采用如下公式计算,
7.根据权利要求2所述的S参数模型零点修正方法,其特征在于,所述零点修正后的S参数模型如下,
8
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述指令由处理器加载并执行以实现权利要求1至7任一项所述的S参数模型零点修正方法。
...【技术特征摘要】
1.一种s参数模型零点修正方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的s参数模型零点修正方法,其特征在于,所述根据构建的s参数模型计算频率等于零时的s参数的步骤,还包括,
3.根据权利要求1所述的s参数模型零点修正方法,其特征在于,所述计算所述s参数模型和原始s参数在频率为零处的误差矩阵的步骤,采用如下计算公式:
4.根据权利要求1所述的s参数模型零点修正方法,其特征在于,所述预设的实极点是小于零的实数。
5.根据权利要求4所述的s参数模型零点修正方法,其特征在于,所述根据预设的实极点和所述误差矩阵,计算所述预设的实极点对应的留数的步骤,还包括,取s参数模型中所有极点实部的最小值除以一个正数后作为预设的实极点,所述正数...
【专利技术属性】
技术研发人员:张进宇,吴大可,肖璇,赖小略,周振亚,
申请(专利权)人:深圳华大九天科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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