在ADS中使用传输端口参数（S、Z、Y、ABCD）构建理想元器件模型—以3dB电桥为例
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- 在ADS中使用传输端口参数（S、Z、Y、ABCD）构建理想元器件模型---以3dB电桥为例
- 1、3dB电桥的矩阵参数提取
- 2、使用Z参数模块模拟理想3dB电桥
- 3、使用S参数模块模拟理想3dB电桥
- 4、使用Y参数模块模拟理想3dB电桥
在实际进行电路系统理论分析时，我们往往需要用到一些十分理想化的器件来进行模拟，例如无限带宽且没有损耗的功分器、无限带宽的3dB电桥等等。这些主要是在理想的架构理论仿真中使用。
在ADS中，不是所有的微波器件都提供了理想模型，但是提供了基于传输端口参数（S、Z、Y）的器件模型，我们可以通过给定矩阵参数，自定义器件的行为，非常好用。
例如，对于四端口器件的模型是这样的，写入端口矩阵就能得到自己想要的理想器件啦：
1、3dB电桥的矩阵参数提取
假设我们知晓了如下的3dB电桥的参数矩阵：
在Matlab中进行射频电路S、Z、Y、ABCD等参数的转换一文中使用Matlab对原始参数进行转换，得到了如下的其他参数矩阵：
The S-parameter matrix is:
0.0000 + 0.0000i 0.7071 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.7071i
0.7071 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.7071i 0.0000 + 0.0000i
0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.7071i 0.0000 + 0.0000i 0.7071 + 0.0000i
0.0000 - 0.7071i 0.0000 + 0.0000i 0.7071 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
The Z-parameter matrix is:
0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 1.0000i 0.0000 - 1.4142i
0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 1.4142i 0.0000 - 1.0000i
0.0000 - 1.0000i 0.0000 - 1.4142i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
0.0000 - 1.4142i 0.0000 - 1.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i
The Y-parameter matrix is:
0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 1.0000i 0.0000 + 1.4142i
0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 1.4142i 0.0000 - 1.0000i
0.0000 - 1.0000i 0.0000 + 1.4142i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
0.0000 + 1.4142i 0.0000 - 1.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i
The ABCD-parameter matrix is:
0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.0000i 0.0000 + 1.0000i 0.0000 + 1.4142i
0.0000 - 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 1.4142i 0.0000 + 1.0000i
0.0000 - 1.0000i 0.0000 + 1.4142i 0.0000 - 0.0000i 0.0000 - 0.0000i
0.0000 + 1.4142i 0.0000 - 1.0000i 0.0000 - 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
>>
2、使用Z参数模块模拟理想3dB电桥
构建的电路模型如下所示：
上图中在原始的矩阵上乘以了归一化阻抗，使用的Z参数矩阵是：
The Z-parameter matrix is:
0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 1.0000i 0.0000 - 1.4142i
0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 1.4142i 0.0000 - 1.0000i
0.0000 - 1.0000i 0.0000 - 1.4142i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
0.0000 - 1.4142i 0.0000 - 1.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i
仿真结果如下，可以1端口输入时，2端口和4端口是等分的3dB，3端口是隔离端口；1端口和2端口间相位是0，1端口和4端口间相位是90°；在1-10GHz内，性能参数是绝对平坦的，实际上对于任意频率范围都是这样的：
3、使用S参数模块模拟理想3dB电桥
构建的电路模型如下所示：
使用的S参数矩阵是，注意要在上图红色方框里面填入端口的归一化阻抗：
The S-parameter matrix is:
0.0000 + 0.0000i 0.7071 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.7071i
0.7071 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.7071i 0.0000 + 0.0000i
0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.7071i 0.0000 + 0.0000i 0.7071 + 0.0000i
0.0000 - 0.7071i 0.0000 + 0.0000i 0.7071 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
结果为：
4、使用Y参数模块模拟理想3dB电桥
构建的电路模型如下所示：
使用的Y参数矩阵是（注意实际使用时除以了端口的归一化阻抗50欧姆）：
The Y-parameter matrix is:
0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 1.0000i 0.0000 + 1.4142i
0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 1.4142i 0.0000 - 1.0000i
0.0000 - 1.0000i 0.0000 + 1.4142i -0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i
0.0000 + 1.4142i 0.0000 - 1.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i
结果为：
