电感感值与Q值仿真测试

理论部分

🔎 理论关系

对于一个串联电感模型：

其中：

• $Z(f)$：电感的输入阻抗，通常是复数，包含实部和虚部。
• $R_s$：串联等效电阻，表示损耗。
• $\omega =2\pi f$
• $L$：感值。

⚙️ 提取公式

1️⃣ 感值 L：

• $\mathrm{\Im }(Z(f))$：阻抗的虚部（感抗部分）。
• $f$：频率。

2️⃣ 品质因数 Q：

• $\mathrm{\Re }(Z(f))$：阻抗的实部（等效电阻）。

📌 小结

• 从 S 参数仿真直接获得的阻抗（zpm('sp 1 1)）是复数：

  • 实部 $\mathrm{\Re }(Z(f))=R_s$
  • 虚部 $\mathrm{\Im }(Z(f))=\omega L$

• 通过以上两个公式，就可以在每个频率点提取：

  • 电感值 $L(f)$
  • Q 值 $Q(f)$

实际操作

1. 如图搭建TestBench
   

2. PORT设置如下
   

3. 使用sp仿真
   

4. 计算器计算得到感值与Q值

f=xval(imag(zpm('sp 1 1)))
L=imag(zpm('sp 1 1)) / (2 * pi * f)
Q=imag(zpm('sp 1 1)) / real(zpm('sp 1 1)))