• ベストアンサー

Sパラメータについて

現在業務で高周波シミュレータを用いて、Sパラメータなどの 特性を算出したりしているのですが、反射特性を表すS11が 1を超えるという結果が出てきました。 S11が1を超えるということは入力信号が増幅されて反射される ということだと思うのですが、物理現象としてこのようなことは あり得るのでしょうか?ご回答よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.2

>物理現象としてこのようなことは あり得るのでしょうか? 受動回路ではありえませんね。  -1≦S11≦1 です。 >反射特性を表すS11が >1を超えるという結果が出てきました。 >S11が1を超えるということは入力信号が増幅されて反射される >ということだと思うのですが  少なくとも受動回路ではそうならないので、何らかの能動素子や非線形素子などを含んだ能動回路だろうね。 や能動要素(増幅要素)などが

参考URL:
http://www.mogami.com/paper/sparameter/sparameter-01.html
march777
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 今回の解析対象物は受動回路なのでやはりS11が1を超えるというのは おかしいですね。

その他の回答 (2)

  • tadys
  • ベストアンサー率40% (856/2135)
回答No.3

>S11が1を超えるということは入力信号が増幅されて反射される ということだと思うのですが その通りです。 増幅されるという事はどこかからエネルギーが供給されているという事ですからパッシブ回路では起こりません。 極端な話をすると、発振回路では入力信号が無いのに出力が有るのでS11は無限大です。 高周波アンプはよく発振気味になる事が有りS11、S22が単位円の外側に膨らむ事が有ります。 外側になるという事はインピーダンスの抵抗成分が負の値になる事です。 このような場合、負荷のSWRが悪化すると連続発振につながる事が有るので避けたいものです。 負性抵抗があると信号を増幅する事が出来ます。 実際の増幅器としてはトンネルダイオードを使ったものやパラメトリックアンプなどが有ります。 これらのアンプは2端子(1ポート)なのでそのままでは入出力が分離できません。 入出力を分離するにはサーキュレータを使います。 サーキュレータは3ポートの回路で、ポート名をA、B、Cとすると信号はA→B、B→C、C→Aの方向に通過し逆方向には通過しない回路です。 Aから信号を入れ、Bに負性抵抗素子をつなぎ、Cから取り出します。 Bから出た信号は負性抵抗で(増幅されて)反射されBからCへ出力されます。

march777
質問者

お礼

今回は解析対象物に増幅器が含まれていませんので、この結果は 妥当なものではなさそうです。詳細な回答ありがとうございます。

  • gn_drive
  • ベストアンサー率22% (175/789)
回答No.1

シミュレータ上の解なら、どこかで定在波が生じていたり、極を持つ構造かもしれないし、実際の回路を見ないとこの文章だけで必ずしもおかしいとは言えないと思います。

march777
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 受動素子だけの構造か、増幅器等含んだ構造かの記載が 抜けていましたので今回の質問の文章だけでは判断しづらかった かもしれません。申し訳ありません。

関連するQ&A

  • Sパラメータの透過特性と反射特性の関係について

    Sパラメータの透過特性と反射特性の和が1とならないのはなぜなのでしょうか? 解析ツールで配線のSパラメータを抽出しているのですが、 2ポートSパラメータでも、反射特性と透過特性の和が全周波数帯域で1となりません。 また共振周波数も若干のずれがあります。 透過しなかったものは全て反射して返ってくるのではないでしょうか?

  • Sパラメータを含んだ過渡解析

    Sパラメータを含んだ過渡解析をしてよいものなのか不安になったので質問させてください。測定器で取得したSパラメータ(たとえばtouchstone形式)を回路シミュレータに取り込んで過渡解析をさせた場合、これは正しい使い方なのでしょうか。過渡解析をする場合は、Sパラ、つまり周波数ごとのインピーダンスの情報のうちの一部の情報を使っているという解釈で良いのでしょうか。

  • Sパラメータについて

    Sパラメータについて 高周波回路のSパラメータには S11、S12、S21、S22 と入力、出力のそれぞれのポートがあり、Return LossがS11だと書いてある資料がありました。 1)Return Loss にはInput Return Loss と Output Return Loss があるようですがS11 はどちらのReturn Lossになるんでしょうか? 2)4つのポートそれぞれの別名(上述のRetrun Lossのように)を教えてください。S21はInsedrtion Loss ですね? 3)一般にいうVSWRはSパラメータとどう関係がありますか? ご教示ください。

  • Sパラメータ

      S21は入力から出力への伝達特性を現すのはわかりますが、なぜ挿入損失とも言われるのですか、 また、一般的にSパラメータの数値とは単に電圧比を示すのか、電圧比にlogをとって20をかけた値のことをさすのかどちらでしょうか? どちらも正解なのかも知れませんが、頭が混乱しています。普通はどちらで表すのでしょうか?

  • 集中定数回路でのSパラメータの意味とは?

    Sパラメータは、4端子網においては、例えばS11は1次側から入射する電圧と、一次側へ反射する電圧の比などで理解されますが、これは分布定数回路上では納得できます。 しかし、教科書などで調べると、Sパラメータは集中定数回路でも使用することができ、しかも実際に手計算でも、Spice等のシミュレータでも計算することができます。 この場合、Sパラメータはどう理解したらいいのでしょうか?集中定数回路では反射等は存在しないはずです。 よろしくお願いします。

  • FET・トランジスタのSパラメーターについて

    初心者的な質問なのですが、FET・トランジスタのSパラメーターについて教えてください。 1MHZ~2MHZ程度の高周波の増幅なのですが、FETなどでスミスチャートの勉強をしたのですが、Sパラメーターがデータシートに記述されていない場合はどうすれば良いのでしょうか? ネットワークアナライザなどは持っていませんので無理なのでしょうか? 初心者の質問なので的外れかもしれませんが宜しくお願いします。

  • トランジスタのhパラメーターについての質問。

    今、試験勉強の真っ最中なんですが、その中の問題での質問なのですが。 1)トランジスタを電圧増幅回路に用いるとき、増幅度は(利得)を大きくとるには、4つのhパラメーターのどれが大きければよいか? 2)トランジスタを増幅器として用いるとき、増幅すべき入力信号の信号源の内部抵抗が大きい場合、hパラメーターのうちどれが必要か? と言う二つの問題があり本やネットで調べても答えらしきものは見当たらず困っています。 ちなみに、 hie・・出力ショートの場合の入力インピーダンス hre・・入力端子開放の場合の電圧帰還比 hfe・・出力端子ショートの場合の電流利得(電流増幅率) hoe・・入力端子開放の場合の出力アドミタンス(S) です。 回答お願いします。

  • 反転増幅回路の周波数特性の理論値

    反転増幅回路の周波数特性について実験したのですが理論値を求めることができず、実験結果があっているのか判断できません 入力信号波形は片側の振幅が2[V]で作成した回路は2倍の増幅器なのですが、スルーレートだけで理論値を求めることは可能でしょうか? 使用したオペアンプのスルーレートは0.5(V/μs)となっています 別サイトで質問したところ、波形の振幅を実効値で定義するのか、ピーク振幅で定義するのかで周波数特性が変わって来ると答えてもらったのですが、どのように違いが発生するのかも教えていただけるとありがたいです

  • 周波数特性と制御

    入力信号が直流可変信号、出力が定電圧となる回路で、周波数特性からどのようにフィードバック制御に役立てるかピンときません。 直流小信号を増幅する回路とその出力に負荷が接続されているとき、負荷に与える電圧をフィードバック制御で操作したいです。 ボード線図を求めることはできるのですが、扱いに困ってます。 というのも、周波数特性を求めたところで所詮、入力信号は直流です。もちろんフィードバック制御をするので、直流といえども立ち上げ制御のときは入力信号も変動しますが少なくともsin関数ではありません。 このような構成でどのように周波数特性を制御に役立てることができるか教えていただけないでしょうか?

  • 非反転増幅回路の特性

    OPアンプを用いて、非反転増幅回路(5倍)をつくり、実験をしたら、次のような結果が得られました。 電圧に対する特性:電圧を上げていくと増幅率が下がる。 周波数に対する特性:周波数を上げていくと、20kHzぐらいから入力電圧と出力電圧の波に位相のずれが生じ始め、50kHzぐらいから増幅率が下がり始めた。 この結果から、高電圧、高周波数範囲では増幅器としての役割を果たさないということは解りましたが、なぜそうなるのかというところが解りません。わかるかた、どうか教えてください。