PCBInside

Prerequisite(사전 요구 사항):

A folder which include s-parameter files of capacitors is a library. library must be in your computer. A sample library is here. ☞

s-parameter 데이터 파일을 포함하고 있는 폴더를 라이브러리라고 한다. 라이브러리가 컴퓨터  있어야 한다. 샘플 라이브러리를 여기서 다운 받을 수 있다. ☞

When the tool executed first, no data is displayed. Because library is not set yet.

프로그램을 처음 구동하면 빈 화면이 보인다. 라이브러리가 설정되지 않았기 때문이다.

So, you must set up library by clicking Setting > Root Folder menu.

따라서, 먼저 Setting > Root Folder 메뉴를 클릭해서 라이브러리를 설정한다.

You can select a folder in folder selecting dialog. And that will be a root library. A library can include a sub library. In this case, CAPACITOR is a root library and it has 3 sub libraries which are AVX, Murata, and Samsung.

폴더 찾아보기 다이얼로그에서 폴더를 선택한다. 그 폴더가 root 라이브러리가 된다. root 라이브러리는 서브 라이브러리를 포함할 수 있다. 여기서는 CAPACITOR 가 root 라이브러리이고 AVX, Murata, Samsung 등 3개의 서브 라이브러리를 포함하고 있다. 

After selecting root folder(library), Capacitor Explorer gathers information about characteristics of capacitors from s-parameter data. It can take a minute. After setup is finished, all capacitors are listed in component list table(large red ellipse). Component library panel shows the folder structure of libraries(red arrow). Minimum and maximum values of filters are set(red circle). In summary panel, total number of capacitor is displayed. In this case, CAPACITOR library has 6,166 capacitors.

루트 폴더(라이브러리)를 선택하면, s-parameter 데이터로부터 커패시터 특성 정보를 수집하는 과정이 처리된다. 이 과정은 시간이 조금 걸릴 수 있다. 라이브러리 설정이 끝나면, 모든 커패시터가 component list 테이블에 등록된다(빨간 큰 타원). component library 패널은 라이브러리 폴더 구조를 보여준다(빨간 화살표). 필터의 최대/최소 값이 설정되고 총 커패시터 수량이 summary 패널에 표시된다. 여기서 CAPACITOR 라이브러리는 6,166 개의 커패시터를 가지고 있다.

If you want to see library structure, click triangle left to CAPACITOR. it expands sub libraries.

라이브러리 구조를 보고 싶으면, CAPACITOR 옆에 삼각형을 클릭한다. 그러면, 서브 폴더가 펼쳐진다.

If you click Murata library, capacitors only included in Murata folder are displayed . "CAPACITOR\Murata" displayed upper component list table let you know that  you select Murata library. As a result, component table show only 1,931 capacitors which are in Muratra folder. Selecting folder is a kind of filtering action.

만약 Murata 폴더를 클릭하면, Muratra 폴더에 있는 커패시터만 component list 테이블에서 보여준다. component list 테이블 위의 "CAPACITOR\Murata"는 현재 선택된 폴더가 Murata 폴더임을 알려 준다. Murata 폴더 안에 있는 커패시터의 수량은 1,931 개 이다.  폴더를 선택하는 것은 필터를 적용하는 것과 같다.

You can filter out capacitors by checking & setting filter panel. In this case, size filtering is applied. only 0402~0603 size capacitors will be displayed. There are 818 capacitors which size is between 0402 and 0603.

Filter 패널의 값을 설정과 항목 체크로 리스트 될 커패시터를 필터링할 수 있다. 여기서는 0402~0603 사이즈 커패시터만 보이도록 적용했다. 0402~0603 사이즈 커패시터의 총 수는 818 개 이다.

If you click CAPACITOR in component library panel, all capacitors which size is 0402~0603 will be displayed. There are 1,311 capacitors which size is 0402~0603 in CAPACITOR folder. Compare this to upper case.

만약 component library 패널에서 CAPACITOR를 클릭하면, CAPACITOR 폴더 내의 모든 0402~0603 사이즈 커패시터가 테이블에 표시된다. CAPACITOR 폴더 내에는 모두 1,311 개의 0402~0603 사이즈 커패시터가 있다. 위 경우와 비교해 보라.

In component list table, you can sort component by clicking item titles. The sortable items are EIA Size, Value, ESL, ESR, Fres, Q, and V. Clicking item title again changes sorting order.

Component list 테이블에서 각 항목의 제목을 클릭해서 부품을 정렬할 수 있다. 정렬할 수 있는 항목은 EIA Size, Value, ESL, ESR, Fres, Q, 그리고 V이다. 항목 제목을 한 번 더 클릭하면 정렬 순서가 바뀐다.

You can see the impedance graph of a capacitor by clicking V column.

V 열을 클릭해서 어떤 커패시터의 임피던스 그래프를 볼 수 있다.

You can change the number of a capacitor in No column to see parallel effect. Compare the below graph to upper one(1 vs. 3).

커패시터의 병렬 효과를 보기 위해서 No 열에서 커패시터의 수량을 바꿀 수 있다. 아래 그래프를 위 그래프와 비교해 보라(1 대 3).

You can know all components showing its impedance graph easily by clicking V item title. Black line mean sum of all checked capacitors.

V 항목 제목을 클릭하면, 현재 선택된 모든 커패시터를 쉽게 확인할 수 있다. 검은색 라인은 선택된 모든 커패시터의 합이다.

RF 웹사이트인 rfhd.com에서 Smith tool v1.9 라는 툴을 알게 되었는데, Win7에서 실행이 되지 않아 XP 모드로 수행을 해 보았다. RF 엔지니어들에게는 요긴한 툴 인것 같다. 그래서 Win7에서 실행 될 수 있는 유사 툴을 만들어 보았다. 만들고 보니 Win7에서 수행이 되는 Smith tool v3.0이 나온 것을 알게 되었다. T.T

사용 환경 : Windows 10, Windows 7, Windows XP

setup.exe

(악성코드 없으니 안심하고 사용하세요)

1.0d 수정 내용:

  1. 파일 저장/불러오기 활성화

  2. reference change 기능 활성화

  3. 마우스 스크롤 휠로 Zoom In/Out 기능 추가 (오른쪽 버튼 클릭시 화면 중앙 이동 기능과 함게 확대 시 편의 증대)

1.0c 수정 내용:

  1. 파일 저장 및 불러오기 기능 추가

  2. 1pF 미만 커패시터 값 0pF으로 표시되던 것 fF로 표시되도록 수정

  3. Zoom 기능 추가(패닝은 중심이 오고 싶은 곳을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭)

1.0b:

  1. 첫 버전

2 port network에서 s11은 1 번 포트의 반사 계수이다. 그러나 그것은 2번 포트가 reference impedance(주로 50 ohm)와 매치되었을 때의 조건 하에서 그런 것이다. 따라서 2번 포트의 매치 조건이 변경되면, 반사 계수는 s11이 아닌 다른 값으로 변하게 된다. 여기서는 2번 포트가 GND로 short된 경우를 생각해 보자.

먼저, 일반적인 S 파라미터의 식은 다음과 같다.

b1 = s11*a1 + s12*a2                        (1)

b2 = s21*a1 + s22*a2

port2가 short 조건이면 반사계수는 -1이 되고 a2 = -b2가 된다. 따라서 식을 다시 쓰면,

b1 = s11*a1 - s12*b2                        (2)

b2 = s21*a1 - s22*b2                        (3)

처럼 되고, (3)을 다시 쓰면

b2 = (s21*a1)/(1+s22)                        (4)

(4)를 (2)에 대입하면

b1 = (s11 - s12*s21/(1+s22))*a1         (5)

따라서, 반사 계수는

b1/a1 = s11 - s12*s21/(1+s22)

일반적으로 2 port network에서 입력 반사 계수는 s11이 아니다. load나 source의 impedance가 변하면 network의 s parameter는 변하지 않지만, 반사 혹은 전달 계수는 변한다.