S-Parameter-Simulation

Was die S-Parameter-Analyse in EMWORKS leistet

Der S-Parameter-Solver in EMWORKS berechnet Streuparameter für Mehrport-HF- und Hochgeschwindigkeitsstrukturen. Er arbeitet mit 3D-Modellen aus dem Modul RF & MICROWAVES und beschreibt, wie Signale über die Frequenz hinweg zwischen Ports übertragen, reflektiert und gekoppelt werden.

Typische Anwendungen sind die Charakterisierung von Antennen, Filtern, Steckverbindern, Übergängen, Übertragungsleitungen und PCB-Interconnects, bei denen Geometrie und Materialeigenschaften einen entscheidenden Einfluss auf Anpassung und Verluste haben.

Zentrale Funktionen

• Mehrport-Netzwerkcharakterisierung
  Berechnung der vollständigen S-Parameter-Matrix für 2-Port- und Mehrport-Bauteile über einen definierten Frequenzbereich.

• Frequenzabhängiges Verhalten
  Analyse von Einfügedämpfung, Rückflussdämpfung und Kopplung in Abhängigkeit von der Frequenz zur Überprüfung von Bandbreite und Anpassung.

• Flexible Portdefinition
  Unterstützung von Wellenports, konzentrierten Ports und weiteren Porttypen zur Modellierung von Koax-Speisungen, Mikrostrip- und Stripline-Übergängen, Wellenleitern und ähnlichen Abschlüssen.

• Unterstützung komplexer Geometrien
  Verwendung der integrierten EMWORKS-CAD-Umgebung oder importierter Modelle zur Berücksichtigung von Steckverbindern, Gehäusen, Packages, Aussparungen und anderen Details.

Typische analysierte Bauteile und Strukturen

Die S-Parameter-Analyse in EMWORKS wird häufig eingesetzt für:

• Connectors and transitions – Koax-Launches, Board-to-Board-Steckverbinder, Koax-zu-Mikrostrip- oder Stripline-Übergänge

• Filters – Wellenleiter-, Hohlraum- und planare Filter zur Verifikation von Durchlassband, Sperrband und Anpassung

• Transmission lines – Mikrostrip-, Stripline- und andere impedanzkontrollierte PCB-Strukturen

• Chip-package-board paths – Signalwege über IC-Package, Vias und Leiterbahnen

• Waveguide and cavity components – Verzweigungen, Koppler und andere passive Strukturen

• Passive RF components – Koppler und verwandte Komponenten, deren Funktion durch S-Parameter beschrieben wird

• Antennas - Antennen in drahtlosen Kommunikationssystemen zur Bewertung von Impedanzanpassung, Abstrahlverhalten und Gewinn

Ergebnisse der S-Parameter-Analyse in EMWORKS

Die S-Parameter-Analyse in EMWORKS liefert numerische und feldbasierte Ergebnisse für HF- und Signalintegritätsanalysen, darunter:

• Verallgemeinerte S-Parameter-Matrix über den definierten Frequenzbereich

• Abgeleitete Größen wie Einfügedämpfung, Rückflussdämpfung, Isolation und VSWR

• Renormierte S-Parameter-Matrix für abweichende Referenzimpedanzen

• Impedanz- und Admittanzmatrizen

• Ausbreitungsparameter an jedem Port

• Portimpedanzen

• Elektrische Feldverteilung an Ports und kritischen Geometriebereichen

• Magnetische Feldverteilung an Ports und kritischen Geometriebereichen

Diese Ergebnisse können zur Weiterverarbeitung exportiert und in Schaltungssimulatoren oder zum Vergleich mit Messdaten verwendet werden.