LTspice - Darstellung von Mixed-Mode S-Parametern

[Simon K. (simko299)]

Hallo zusammen,

ich möchte die Mixed-Mode S-Parameter einer CMC in LTspice darstellen.

Von Murata habe ich mir hierzu die .s4p Datei heruntergeladen und in 
eine .lib umgewandelt. Danach habe ich als Test mal nur einen Teil (S11, 
S12, S21 und S22) der 4-Port Single-Ended S-Parameter geplottet. Die 
Kurvenverläufe stimmen mit den Referenz-Kurvenverläufen von Murata quasi 
exakt überein. Passt also.

Nun wollte ich daraus aber die Mixed-Mode S-Parameter 
berechnen/darstellen und ebenfalls mit der Referenz von Murata 
vergleichen. Im angehängten Beispiel wollte ich einfach mal nur Sdd11 
plotten. Das Ergebnis stimmt jedoch nicht mit der Murata-Referenz 
überein. Zur Umrechnung von single-ended zu mixed-mode habe ich die in 
der Fachliteratur bekannten Formeln verwendet.
Z. B. wie hier beschrieben: 
https://www.rohde-schwarz.com/de/faq/berechnen-der-mixed-mode-s-parameter-aus-einer-s4p-datei-faq_78704-30300.html

Was muss ich ändern, damit das richtige Ergebnis rauskommt?

Danke im Voraus!

Grüße
Simon

[Marek N. (Gast)]

Bin mir nicht ganz sicher, aber sollte die AC-Quelle nicht eine 
Amplitude von 2 haben, wenn du ein internes R_ser verwendest?
Meines Wissens nach normiert LTspice die AC-Analyse auf die 
Klemmenspannung der Quelle.

[Helmut S. (helmuts)]

Marek N. schrieb:
> Bin mir nicht ganz sicher, aber sollte die AC-Quelle nicht eine
> Amplitude von 2 haben, wenn du ein internes R_ser verwendest?
> Meines Wissens nach normiert LTspice die AC-Analyse auf die
> Klemmenspannung der Quelle.

Ja die Amplitude sollte 2 sein, wenn man .net verwendet.

[Simon K. (simko299)]

Warum sollte die Amplitude hier 2 sein müssen? Für die Berechnung der 
S-Parameter ist das doch eigentlich egal. Es wird doch nur die 
reflektierte Welle auf die eingespeiste Welle bezogen.
Ob AC 1, 2 oder 1000 ist, ändert an der Simulation der S-Parameter 
nichts, wie man ja leicht ausprobieren kann.
Wäre schön, wenn ihr erklären könnt, wie ihr darauf kommt.
Die Mixed-Mode S-Parameter kann ich damit auch nicht korrekt darstellen.

Danke und Gruß
Simon

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Simon,
Du hast Recht, dass das für die S-Parameter egal ist, aber wenn man die 
Amplitude 2 wählt, dann ist die Spannung an R3 gleich S21. Das finde ich 
sehr praktisch.

[Helmut S. (helmuts)]

Ich habe mich jetzt mal im Internet schlau gemacht.
https://www.aesa-cortaillod.com/fileadmin/documents/knowledge/AN_150421_E_Single_ended_S_Parameters.pdf

Dabei ist mir aufgefallen, dass für Sdd11 die S-Parameter für die beiden 
Ports lauf der linken Seite benötigt werden.

Sdd11 = (S11 -S12 -S21 +S22))/2


LTspice
-------

* Sdd11
.net I(R1) V1

Plot:
(S11(v1)-S12(v1)-S21(v1)+S22(v1))/2

Jetzt stimmt Sdd11 mit dem Plot von Murata überein.

[Simon K. (simko299)]

Vielen Dank für die schnelle kompetente Hilfe, Helmut!

Der verlinkte Artikel von dir hat mir den Fehler verdeutlicht. Es kommt 
also natürlich darauf an, wie die 4-Port-Nummerierung festgelegt wird.

Beim Artikel von Rhode und Schwarz bezieht man sich dann wohl auf ein 
DUT mit Port 1 und 2 links sowie Port 3 und 4 rechts. (Bild rechts)

Im Artikel von dir bezieht man sich dagegen auf ein DUT mit Port 1 und 3 
links sowie Port 2 und 4 rechts (Nummerierung wie in der Simulation). 
(Bild links)

Danke, das ist mir die ganze Zeit nicht aufgefallen!

Bildquellen:
https://image.slidesharecdn.com/differentialsignalspresantation-130416111943-phpapp02/95/differential-signals-presantation-8-1024.jpg?cb=1366111227

https://industrial.panasonic.com/content/data/CC/pictures/ww_common_kiso14.png

Gruß
Simon