2021/2/11

ExcelSパラメータ、Zパラメータ、Yパラメータの変換

Excelを使ってSYZパラメータを相互に変換します。

Excelは複素数の行列計算は対応していませんのでセルにコピーするだけで

計算できる式を作りました。

Contents

1. Sパラメータ⇔Z・Yパラメータ変換の一般式

2.1 2ポートのSパラ⇔Zパラ変換式

2.2 Zパラ⇒SパラのExcel計算(セルにコピペするだけ)

2.3 Sパラ⇒ZパラのExcel計算(セルにコピペするだけ)

3.1 2ポートのSパラ⇔Yパラ変換式

3.2 Yパラ⇒SパラのExcel計算(セルにコピペするだけ)

3.3 Sパラ⇒YパラのExcel計算(セルにコピペするだけ)

4.1 2ポートのZパラ⇔Yパラ変換式

4.2 Zパラ⇒YパラのExcel計算(セルにコピペするだけ)

4.3 Yパラ⇒ZパラのExcel計算(セルにコピペするだけ)

 

 

1.      SパラメータからZYへの相互変換式

Sパラメータの一般行列は以下の式です。

(1)

ZパラメータからSパラメータの変換では、 対角行列です。

で一般に を使うことが多いです。

(2)

YパラメータからSパラメータの変換は

(3)

SパラメータからZパラメータへの変換で、は単位行列です。

(4)

(5)

 

2.      SZパラメータ変換

2.1.    2ポートのZSパラメータ変換式

ZS

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

SZ

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

 

2.2.    2ポートのZSパラメータ

ZパラメータはCOMPLEX関数で複素数にしてB3~E3に入れます。ポートインピーダンス

ZoG3に入れます。今回は50Ωです。下の表をH3~K3にコピペします。

コピー時は表のS11~S22の4つを同時にコピーしてExcelの貼り付け/貼り付け先の書式に合わせる

とすると1回でコピー出来ます。

 

 

S11

S12

S21

S22

=IMDIV(IMSUB(IMPRODUCT(IMSUB(B3, G3),IMSUM(E3,G3)),IMPRODUCT(C3, D3)),IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3, B3),IMSUM(G3,E3)), IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMDIV(IMPRODUCT(G3,2,C3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3, B3),IMSUM(G3,E3)), IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMDIV(IMPRODUCT(G3,2,D3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3, B3),IMSUM(G3,E3)), IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMDIV(IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(B3, G3),IMSUB(E3,G3)),IMPRODUCT(C3, D3)),IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3, B3),IMSUM(G3,E3)), IMPRODUCT(C3,D3)))

 

2.3.    2ポートのSZパラメータ

SパラメータはCOMPLEX関数で複素数にしてC3~F3に入れます。ポートインピーダンス

ZoB3に入れます。今回は50Ωです。下の表をH3~K3にコピペします。

コピー時は表のZ11~Z22の4つを同時にコピーしてExcelの貼り付け/貼り付け先の書式に合わせる

とすると1回でコピー出来ます。

 

Z11

Z12

Z21

Z22

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMSUM(IMPRODUCT(IMSUM(1, C3),IMSUB(1,F3)),IMPRODUCT(D3, E3)),IMSUB(IMPRODUCT(IMSUB(1, C3),IMSUB(1,F3)), IMPRODUCT(D3,E3))))

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMPRODUCT(2,D3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUB(1, C3),IMSUB(1,F3)), IMPRODUCT(D3,E3))))

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMPRODUCT(2,E3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUB(1, C3),IMSUB(1,F3)), IMPRODUCT(D3,E3))))

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMSUM(IMPRODUCT(IMSUM(1, F3),IMSUB(1,C3)),IMPRODUCT(D3, E3)),IMSUB(IMPRODUCT(IMSUB(1, C3),IMSUB(1,F3)), IMPRODUCT(D3,E3))))

 

 

3.      SYパラメータ変換

3.1.    2ポートのSYパラメータ変換式

YS

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

S

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

 

3.2.    2ポートのYSパラメータ

YパラメータはCOMPLEX関数で複素数にしてB3~E3に入れます。ポートアドミタンス

YoG3に入れます。今回は1/50Ω=0.02℧です。下の表をH3~K3にコピペします。

コピー時は表のY11~Y22の4つを同時にコピーしてExcelの貼り付け/貼り付け先の書式に合わせる

とすると1回でコピー出来ます。

 

S11

S12

S21

S22

=IMDIV(IMSUM(IMPRODUCT(IMSUB(G3, B3),IMSUM(G3,E3)),IMPRODUCT(C3, D3)),IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3,B3), IMSUM(G3,E3)),IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMDIV(IMPRODUCT(G3,-2,C3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3, B3),IMSUM(G3,E3)), IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMDIV(IMPRODUCT(G3,-2,D3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3, B3),IMSUM(G3,E3)), IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMDIV(IMSUM(IMPRODUCT(IMSUM(G3, B3),IMSUB(G3,E3)),IMPRODUCT(C3,D3)), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(G3,B3), IMSUM(G3,E3)),IMPRODUCT(C3,D3)))

 

3.3.    2ポートのSYパラメータ

SパラメータはCOMPLEX関数で複素数にしてC3~F3に入れます。ポートアドミタンス

YoB3に入れます。今回は1/50Ω=0.02℧です。下の表をH3~K3にコピペします。

コピー時は表のZ11~Z22の4つを同時にコピーしてExcelの貼り付け/貼り付け先の書式に合わせる

とすると1回でコピー出来ます。

 

Y11

Y12

Y21

Y22

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMSUM(IMPRODUCT(IMSUB(1, C3),IMSUM(1,F3)), IMPRODUCT(D3,E3)), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(1,C3), IMSUM(1,F3)),IMPRODUCT(D3,E3))))

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMPRODUCT(-2,D3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(1, C3),IMSUM(1,F3)), IMPRODUCT(D3,E3))))

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMPRODUCT(-2,E3), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(1, C3),IMSUM(1,F3)), IMPRODUCT(D3,E3))))

=IMPRODUCT(B3, IMDIV(IMSUM(IMPRODUCT(IMSUB(1, F3),IMSUM(1,C3)), IMPRODUCT(D3,E3)), IMSUB(IMPRODUCT(IMSUM(1,C3), IMSUM(1,F3)),IMPRODUCT(D3,E3))))

4.      ZYパラメータ変換

4.1.     2ポートのZYパラメータ変換式

Zパラメータ⇔Yパラメータは逆行列で変換できます。

ZY

(26)

(27)

(28)

(29)

YZ

(30)

(31)

(32)

(33)

 

4.2.    2ポートのZYパラメータ

ZパラメータはCOMPLEX関数で複素数にしてB3~E3に入れます。下の表をG3~J3にコピペします。

コピー時は表のY11~Y22の4つを同時にコピーしてExcelの貼り付け/貼り付け先の書式に合わせる

とすると1回でコピー出来ます。

 

Y11

Y12

Y21

Y22

=IMDIV(E3, IMSUB(IMPRODUCT(B3,E3), IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMPRODUCT(-1,IMDIV(C3, IMSUB(IMPRODUCT(B3, E3),IMPRODUCT(C3,D3))))

=IMPRODUCT(-1,IMDIV(D3, IMSUB(IMPRODUCT(B3, E3),IMPRODUCT(C3,D3))))

=IMDIV(B3, IMSUB(IMPRODUCT(B3,E3), IMPRODUCT(C3,D3)))

 

4.3.    2ポートのYZパラメータ

YパラメータはCOMPLEX関数で複素数にしてB3~E3に入れます。下の表をG3~J3にコピペします。

コピー時は表のY11~Y22の4つを同時にコピーしてExcelの貼り付け/貼り付け先の書式に合わせる

とすると1回でコピー出来ます。

 

Z11

Z12

Z21

Z22

=IMDIV(E3, IMSUB(IMPRODUCT(B3,E3), IMPRODUCT(C3,D3)))

=IMPRODUCT(-1,IMDIV(C3, IMSUB(IMPRODUCT(B3, E3),IMPRODUCT(C3,D3))))

=IMPRODUCT(-1,IMDIV(D3, IMSUB(IMPRODUCT(B3, E3),IMPRODUCT(C3,D3))))

=IMDIV(B3, IMSUB(IMPRODUCT(B3,E3), IMPRODUCT(C3,D3)))

 

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