ExcelでS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S、Y、Z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
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Z、Y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。
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(1) |
ZパラメータからSパラメータの変換で
は、
の対角行列です。
で一般に
を使うことが多いです。
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(2) |
YパラメータからSパラメータの変換は
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(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。
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(4) |
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2. S⇔Zパラメータ変換
2.1. ２ポートのZ⇔Sパラメータ変換式
Z⇒S
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S⇒Z
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2.2. ２ポートのZ⇒S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
ZoをG3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。
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S11 |
S12 |
S21 |
S22 |
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=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S⇒Z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
ZoをB3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。
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Z11 |
Z12 |
Z21 |
Z22 |
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=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. S、Yパラメータ変換
3.1. ２ポートのS⇔Yパラメータ変換式
Y⇒S
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S⇒Y 
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3.2. ２ポートのY⇒S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
YoをG3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。
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S11 |
S12 |
S21 |
S22 |
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=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S⇒Y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
YoをB3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。
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Y11 |
Y12 |
Y21 |
Y22 |
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=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. Z、Yパラメータ変換
4.1. ２ポートのZ⇔Y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。
Z⇒Y
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Y⇒Z
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4.2. ２ポートのZ⇒Y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。
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Y11 |
Y12 |
Y21 |
Y22 |
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=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Y⇒Z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。
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Z11 |
Z12 |
Z21 |
Z22 |
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=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))) |