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耦合带状线的奇偶模阻抗

05-08
还有一种叫法是共模和差模,应该是共模对应偶模吧,可为什么HFSS里默认差模阻抗100欧姆,比共模阻抗25欧姆大。而在《微波技术基础》里,推导的偶模阻抗Z0e却比奇模阻抗Z0o大,刚好反了。

共模,差模跟偶奇模不同吧,共模,差模好像在電子學內的,或EMC那可以看到.
微波只說奇偶模.

可是在HFSS中建耦合线的模型,然后设置端口,默认设置里是differential mode和common mode,而不是odd mode和even mode。书里说的是“耦合传输线中偶模阻抗大于奇模阻抗,这是重要的物理概念”

二者之間定義不同. 在HFSS online help內有說明,你可以參考以下三個說明:
Computing Differential Pairs
Differential Admittance and Impedance Matrices
Differential S-Matrices
even-odd mode可以找微波工程內定義. 這二者定義是不同的

共模的阻抗的定义是电压除以两条线总的电流,差模阻抗的定义是两条线的电压差除以单线电流,
因此共模阻抗乘以二才是常说的偶模阻抗,差模阻抗除以二才是常说的奇模阻抗
差模100,共模25是为了保证奇偶模阻抗都是50

楼上的正解,你可以到IEEE上搜文献,有相关的文献我以前查过

那么,奇偶模阻抗可以改变吗?我怎么没找到哪里设置共模和差模阻抗的?默认100,25 也没看到。

我不同意4楼的说法,奇偶模阻抗怎么可能是一样的,都是50欧?理论上直接不可能,偶模阻抗永远比奇模阻抗大 Z0=(Z_odd*Z_evev)^1/2

可能要看如何定义吧

不错!

4楼的回复令我拨云见日,茅塞顿开,用ADS的linecalc计算验证时这么回事

首先先来五个定义:
Single Ended Impedance Z0: The impedance seen when testing a single line which is not coupled to an adjacent line.
Differential Mode Impedance (Zdiff): The impedance testing between a pair of lines when driven by equal and opposite polarity signals. (Zdiff is twice the value of the odd mode impedance).
Odd Mode Impedance (Z0o): the impedance seen when testing the impedance of one side of a pair of lines when the other is drive in equal and opposite polarity (half the value of the differential impedance).
Common Mode Impedance (Zcm): The impedance seen when testing into a pair of lines driven by identical (common) signals.
Even Mode Impedance (Z0e): The impedance measured testing one of a pair of lines which are driven by identical signals (Even mode is twice the common mode value).



好,假设一个独立的传输线,它的特征阻抗定义为Z0,如图(a)所示。当另一根传输线和它接近的时候,两根线之间就有了互相耦合的关系,如图(b)所示。这时两根传输线自身的特征阻抗分别表示为Z11和Z22,并且Z11=Z22=Z0。以传输线1为例,由于耦合的原因,传输线上除了原本的电流i1以外,又耦合入了从传输线2来的额外电流,并且定义耦合系数k,所以i=i1+k*i12。那么,定义耦合阻抗Z12=k*Z0。
有了上面的定义,就有了下面的几个计算公式:
Zdiff = 2*(Z11 - Z12)                   (1)
Zcm = (1/2)*(Z11 + Z12)              (2)
Z0o = Z0 * ((1 - k)/(1 + k))^0.5    (3)
Z0e = Z0 * ((1 + k)/(1 - k))^0.5    (4)
并且
Z0o = Z11 - Z12                         (5)
Z0' = ( Z0o* Z0e )^0.5                 (6)
让我们来看看差模100欧姆,共模25欧姆的情况。根据公式(1)和(2),可以计算出来:
Z11 = 50 (ohm)
Z12 = 0 (ohm)
原来跟本就没有耦合关系哦……!根据公式(3)和(4):
Z0e = 50 (ohm)
Z0o = 50 (ohm)
“吃得多”大大说的还真是正确的:“差模100,共模25是为了保证奇偶模阻抗都是50”。只不过,在这个特殊情况下,奇偶模阻抗或者差共模阻抗是没有意义的……!根本就没有这些工作模式,两根独立不相关的传输线……。

好帖子,顶!

dingding........

管理员Hefang大人说得并不完全正确, 把传输线的特征阻抗,器件端口参考阻抗以及端口输入阻抗搅合在一起了。
奇模阻抗和偶膜阻抗,准确的说法应该是奇模特征阻抗与偶膜特征阻抗,仅仅在对称耦合传输线对中才有定义。其意义在于可以把耦合传输线方程解耦,成为2个独立的传输线方程,一个传奇模,一个传偶膜,而奇模特征阻抗与偶膜特征阻抗则分别是这2个解耦后的传输线方程所满足的特征阻抗。奇模特征阻抗与偶膜特征阻抗只有在这2条线之间的耦合系数为0的时候,才相等,等于只有单根传输线的时候的特征阻抗
差模阻抗与共模阻抗,则是与网络端口联系在一起的,对于所有器件都可以有定义,并不局限与传输线。分两种情况,一种就是指端口输入阻抗,另一种是指端口的参考阻抗。
对于差模和共模输入阻抗来说,若2个单端口的Z11与Z22不等的话,则无定义,若Z11=Z22的话,(默认Z12=Z21),则是管理员大人说的2*(Z11 - Z12)。不过要注意的是这里的Z11与Z12不是传输线对的特征阻抗矩阵,而是网络端口的阻抗矩阵。
当指的是差模参考阻抗和共模参考阻抗的时候,这2个阻抗的唯一作用就是当作计算差模和共模的S参数的参考阻抗而已。(HFSS让输入的差模阻抗和共模阻抗就是为这个目地而已)因此从理论上讲,差模端口参考阻抗与共模端口参考阻抗可以任意指定。就如何单端S参数的参考阻抗可以任意指定一样。(一般喜欢指定为50)。不过在TouchStone 2.0规范里,要求差模共模所在的2个单端得使用一样的参考阻抗,且要求差模阻抗为单端参考阻抗的2倍,共模参考阻抗为单端参考阻抗的一半。这样做的好处是,在做单端S参数与差模共模S参数转换的时候,计算更容易些。所以如果HFSS有遵守这个规范的话,那么他会要求用户输入的差模参考阻抗必须是共模参考阻抗的4倍。

很有用,

要观察耦合微带线的奇模偶模特征阻抗,相速,等效介电常数
怎么仿才能观察呢

奇模在中间设置电壁,偶模在中间设置磁壁。用waveport激励。可以仿真端口阻抗和奇偶模介电常数

看看都是什么东西。


你有没有对HFSS的单端S参数与差模共模S参数转换怀疑过?



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