通過S參數測量評估電感阻抗：第2部分

S21雙端口分流和雙端口串聯方法

T這是兩篇文章中的第二篇，專門討論使用網絡分析儀測量?S?參數進行電感阻抗評估主題。上一篇文章?[1] 描述了阻抗測量和計算S11使用單端口分流器、雙端口分流器和雙端口串聯方法的參數。本文專門介紹阻抗測量和計算S21使用雙端口分流和雙端口串聯方法的參數。

上一篇文章的總體結論是，電感阻抗評估來自S11參數測量不準確。本文得出結論，雙端口串聯法是電感阻抗評估最準確的方法S21使用網絡分析儀時的參數。

雙端口分流配置如圖 1 所示。

圖 1：雙端口分流配置

對于這種配置，電感器的阻抗（以S21參數在 [2] 中派生為

(1)

雙端口串聯配置如圖 2 所示。

圖2：雙口串聯配置

對于這種配置，電感器的阻抗（以S21參數在 [3] 中派生為

(2)

阻抗測量設置和PCB板如圖3所示。這些板裝有 Murata?射頻電感器，分別為 47 nH、150 nH 和 270 nH，值分別為 LQG18HH47NJ00、LQC18HH15J00、LQG18HH27J00。

圖 3：測量設置和 PCB

圖 4 顯示了使用雙端口分流和雙端口串聯方法的?47 nH?電感器的阻抗曲線。分流測量是在 50 dB 和自諧振頻率下進行的。系列測量是在 60 dB 和自諧振頻率下進行的。

圖 4：S21基于阻抗曲線 –?雙端口分流器與雙端口系列?（L = 47 nH）

圖5顯示了從村田設計支持軟件“SimSurfing”獲得的電感阻抗曲線[4]。

圖 5：47 nH 電感器的 Murata“SimSurfing”阻抗曲線

表1顯示了雙端口分流器、雙端口串聯測量和村田生產結果。

表 1：50 dB、60 dB 和自諧振頻率（S21方法）

很明顯，雙端口串聯測量結果明顯接近 Murata 的結果，而不是雙端口分流測量結果。

圖6顯示了使用雙端口分流和雙端口串聯方法的150 nH電感器的阻抗曲線。分流測量是在 50 dB 和自諧振頻率下進行的。系列測量是在 60 dB 和自諧振頻率下進行的。

圖 6：S21基于阻抗曲線 –?雙端口分流器與雙端口系列?（L = 150 nH）

圖7顯示了從村田設計支持軟件“SimSurfing”獲得的電感阻抗曲線。

圖 7：150 nH 電感器的 Murata“SimSurfing”阻抗曲線

雙端口分流器、雙端口串聯測量和 Murata 結果如表 2 所示。

表 2：50 dB、60 dB 和自諧振頻率（S21方法）

同樣，在50 dB和自諧振頻率下的雙端口串聯測量比雙端口分流測量結果明顯更接近Murata的結果。

圖8顯示了使用雙端口分流和雙端口串聯方法的270 nH電感器的阻抗曲線。分流測量是在 50 dB 和自諧振頻率下進行的。系列測量是在 60 dB 和自諧振頻率下進行的。

圖 8：S21基于阻抗曲線 –?雙端口分流器與雙端口系列?（L = 270 nH）

圖9顯示了從村田設計支持軟件“SimSurfing”獲得的電感阻抗曲線。

圖 9：270 nH 電感器的 Murata“SimSurfing”阻抗曲線

表3顯示了雙端口分流器、雙端口串聯測量和村田制作所的結果。

表 3：50 dB、60 dB 和自諧振頻率（S21方法）

同樣，50 dB 和自諧振頻率下的雙端口串聯測量比雙端口分流測量結果明顯更接近 Murata 的結果。

總體結論是，雙端口串聯法是從電感器阻抗評估的最準確方法。S21參數測量。

博格丹·亞當奇克、帕特里克·克里賓斯和哈利勒·查梅，”通過 S 參數測量評估電感阻抗 – 第 1 部分：S11單端口分流、雙端口分流和雙端口系列方法“，在《合規》雜志上，2025 年 4 月。
Bogdan Adamczyk、Patrick Cribbins 和 Khalil Chame，“通過 S 參數測量評估電容器阻抗 – 第 1 部分：S11單端口分流器、雙端口分流器和雙端口系列方法“，載于《合規》雜志，2025 年 2 月。
Bogdan Adamczyk、Patrick Cribbins 和 Khalil Chame，“通過 S 參數測量評估電容器阻抗 – 第 2 部分：S21雙端口分流器和雙端口串聯方法“，載于《合規》雜志，2025 年 3 月。
村田設計支持軟件“SimSurfing”。

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