50Ω直列素子 - 高周波研究会 @ ウィキ

Ansoft Designer SV version 2.2 を使用し、下図のように50Ωの理想的な抵抗を直列に挿入した場合について、ABCDパラメータやSパラメータなどを確認します。

回路図の入力

1. メニューから Project -> Insert Circuit Design を選ぶか、アイコンをクリック。
2. Layout Technology を選ぶダイアログが出るが、今回はテクノロジを必要としないため、「None」をクリック。
3. メニューで Draw -> Interface port を選ぶか、アイコンをクリックし、port 1 と port 2 を追加する。途中で、Rキーを押すと方向が変わる。
4. Project Manager ウィンドウ (下図) の下側の Components タブを選択し、 Cirucuit Elements -> Lumped -> _General Components -> RJX: Impedance をドラッグアンドドロップして回路図 (Schematic) に持ってくる。

5. メニューから Draw -> Wire を選ぶか、Ctrl+W を押すか、アイコンをクリックして、 Port1 と RJX および Port2 と RJX を結線する。

解析方法の設定

6. メニューの Circuit -> Add Solution Setup を選ぶか、アイコンをクリック。
7. デフォルトの状態 (Analysis Name:NWA1, Analysis Type: LNA, Category FD) を確認し、「Next」。
8. 「Sweep Variables」の「Add...」をクリックし、「Linear step」で Start:0.1GHz, Stop:4.0GHz, Step:0.1GHz と入力後、Add をクリック。「Sweep Values」に「LIN 0.1GHz 4GHz 0.1GHz」と表示されたのを確認し、「OK」の後、「完了」。

シミュレーションの実行

9. メニューの Circuit -> Analysis を選ぶか、アイコンをクリック。

ABCDパラメータの表示

10. メニューの Circuit -> Create Report... を選ぶか、アイコンをクリックするか、Project Manager ウィンドウの Project -> Ciruit -> Results の上で右クリックし、 Create Report を選ぶ。
11. Report Type: Standard, Display Type: Data Table として「OK」。
12. 「Y」タブ内の Category: ABCD Parameter を選択し、Quantity の ABCD11～ABCD22 の上でダブルクリックするか、ABCD11～ABCD22 を選択後 それぞれ Add Trace をし、「Done」。

Sパラメータの表示

13. (10.に同じ。)
14. (11.に同じ。)
15. 「Y」タブ内の Category: S Parameter が選択されていることを確認し、Quantity の S11～S22 の上でダブルクリックするか、S11～S22 を選択後 それぞれ Add Trace をし、「Done」。

スミスチャートの表示

16. (10.に同じ。)
17. Report Type: Standard, Display Type: Smith Chart として「OK」。
18. 「Y」タブ内の Category: S Parameter が選択されていることを確認し、Quantityの S11とS22の上でダブルクリックするか、S11とS22を選択後 それぞれ Add Trace をし、「Done」。

19. Zoom-In をすると、S11, S22 がプロットされていることが確認できる。

左下に表示される値の意味は下の表の通り。なお、反射係数Γ=S11=S22。

表記	Document	説明	式
MP	magnitude/phaze	Γのフェーザ表示(絶対値・位相)	Γ=M∠P
RX	resistance/reactance	Γの複素表示	Γ=R+jX
GB	conductance/susceptance	Γのアドミッタンス形複素表示	Γ=1/(G+jB)
Q	quality factor	Q値
VSWR	voltage standing wave ratio	電圧定在波比	VSWR=(1+M)/(1-M)

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