CST 基础教程：如何从 SYZ 参数提取电容 C 和电感 L --- 单端口

这个问题比较简单，但很多人搞不清楚。比如用什么拓扑结构？一个端口还是两个端口？用 Y11? Z11? Y21? Z21?  用哪个公式？

这些问题都清楚当然就不用继续看了哈~

情况 1，单端口（参考地）提取 L

一般我们拿到 L 的 S2P 数据自身都是有两个端口，我们先考虑在电路中加一个电路端口，另一个接地：

若是集总电路，L 加上寄生电阻和电容

或者 CST 软件拓展包安装的元件库里面拿个 L 的 SPICE：

这种一个端口的电路很容易，不存在矩阵的复杂性，直接 S 参数任务计算一定频率范围就可以了，Z 和 Y 也可以选了看看，不选也没关系，后处理提取的时候自动计算。

仿真结束，添加后处理任务。这里有三个后处理模板可以用，第一个后处理是线圈参电容参数提取：

电感值：

电容值：

这里负值都归零了。该模板还提取电阻 R 和 Q：

第二个后处理是 Y 参数：

第三个后处理是 Z 参数：

可见三个方法的结果都一样：

Coil_Capcitor 后处理模板和 Y 参数模板提取 L 的公式都是用的 Y11：

L11 =  im(1/Y11)/(2*pi*f) = -im(Y11)/(2*pi*f*Mag(Y11)^2)

为什么两个公式呢？因为这里 Y11 和 Z11 都是复数，加进来复数倒数运算，L11 就变式了。这里要注意细节，比如正负号不同。

Z 参数提取 L 用的是 Z11 公式：

L11 =im(Z11)/(2*pi*f) = im(1/Y11)/(2*pi*f)

所以电感提取可用三个表达式，都是等效的！这点很多朋友搞不清楚，还以为用错了公式。如果对这三个后处理直接提取电感都不感兴趣，那就手动输入公式提取 L 吧。

情况 2，单端口（差分）提取 L

有人可能问了，我把电路一个端口的两端接去电感两端提取不行吗？像这个样子：

我们确实可以用差分端口直接接去两端：

同样运行 S 参数任务，三个后处理方法提取 L：

可见 L 就是 10nH，完美的理论值，不随频率变化了。说明什么？说明寄生参数没有了，为什么寄生参数没有了？因为差分端口是自身参考，没有地参考，所以提取的结果中不包括与地之间的寄生参数。那这个方法是不是不能用？是可以用的，这里没有的只是端口这边并联的寄生参数，串联的寄生电容还是考虑在内的，比如这样的电路： 

一般电感的 S2P 或 SPICE 是可以这样提取的，知道区别就行。不过鉴于操作麻烦（差分端口），还是推荐用单端口（参考地）提取 L 的方法吧。

情况 3，单端口（参考地）提取 C

下面说说电容，电容 C 的等效电路就是全串联了，以 100pF 为例：

同样还是 S 参数任务，同样的三个后处理，我们把 L 换去 C：

同样，电容 C 的公式也有三种表达，Coil_Capacitor 参数模板和 Y 参数模板用的都是 Y11：

C11 = -1/(im(1/Y11)*2*pi*f)= Mag(Y11)^2/(im(Y11)*2*pi*f)

Z 参数模板用的是 Z11：

C11 =-1/(im(Z11)*2*pi*f) = -1/(im(1/Y11)*2*pi*f)

情况 4，单端口（差分）提取 C

只要电路中没有并联元件，这种连法是可以用的。当然还是推荐单端口（参考地）提取 C。

某个 SPICE 模型：

小结：

1）单端口提取 L 或 C 比较简单，因为只有 Y11 和 Z11，没有矩阵，下期我们讲双端口复杂情况。

2）单端口可以接地法或差分法。其中差分接法要注意电路中的并联元件会被忽视掉，能用接地就接地。

3）提取 L 或 C 的后处理模板有三个，Coil，Y 和 Z。2022 新版本中这些模板有改动，更加清晰统一。其中 Coil 和 Y 用的公式完全一致；提取 L 和 C 的公式表达式各有三个，等效，不要搞混。

4）S 参数任务的仿真频率范围要合适。

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