本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201701/337201.htmX 参数的公式
X参数是对S参数在数学上的扩展，也就是更为科学严谨的扩展集。为了更形象地表征X参数，图1给出了功率管多次谐波失真的架构，X参数正是基于这个架构给出定义。A1为大信号激励信号，B1为经过功率管的反射信号，B2为功率管输出的传输信号，A2是由于负载不完全匹配引入的发射信号；A1和A2为激励信号，B1和B2为响应信号。X参数表征响应信号的基波、谐波与激励之间的基波、谐波之间的相互关系，公式1给出X参数的数学表达式，例如：XT21,13意思是端口1的三次谐波为激励信号与端口2的基波响应之间的关系。X参数是专门用来表征和分析射频功率器件的线性和非线性特性的一种更可靠、更完整的方法，作为S参数在大信号工作环境下的扩展，X参数的测量条件是首先是使用一个大信号要把被测器件推动到压缩区或饱和区（这也是很多元器件的实际工作状态），然后使用另外一个小信号依次模拟A1的每个谐波分量及A2的基波和每个谐波分量，从而测量出谐波的影响。由于X参数是在功率管的实际工作状态下测量出来的，并且包含每个谐波分量的响应，因此X参数真正代表了功率管的真实特性。结合Maury公司的阻抗Turner可以得到任意负载阻抗下的X参数，因此X参数可以覆盖整个Smith圆图。X参数支持级联仿真，因此解决工程师级联多级功放所遭遇的种种困难。
公式1X 参数数学表达式
X 参数的生成
以下两种方法都可以用来生成X参数: 从安捷伦科技先进设计系统(ADS)软件的电路级原理设计生成X参数，或着使用安捷伦科技PNA-X 矢量网络分析仪的非线性矢量网络测量(NVNA) 应用程序直接测量出X参数。
要想从ADS 的电路级原理图中得到X参数，首先需要在ADS中设计好电路原理图。电路原理图完成之后，就可以把频率、直流偏置、温度和其它重要的参数输入给ADS用来产生X参数的应用程序(X-parameter Generator，X参数产生器)。这个工具使用电路级的设计来计算可供ADS谐波平衡或电路包络仿真使用的器件或模块的X参数。ADS的X 参数产生器工作起来非常灵活，可以为非线性多端口器件在多音激励以及负载迁移仿真的条件下产生X 参数。
如果希望通过对器件的测量快速而精准地得到X参数，就需要使用在安捷伦科技PNA-X 上实现的非线性矢
量网络分析(NVNA)的测量技术。PNA-X NVNA 直接测量被测器件(DUT) 的 X 参数，这些通过测量得到的X参数可以移植到ADS的仿真程序中，或者就像S参数那样显示出来。使用NVNA测量X参数的时候，我们充分利用了PNA-X内
置的两个高性能激励源，其中的一个激励源用大信号激励被测器件使其达到大信号工作点，同时第二个激励源可以以各种适当测量频率和相位的信号给被测器件施加小的测量激励信号。
非常小心仔细地控制PNA-X 内部两个独立信号源所产生的各种激励信号的幅度和相位是测量X参数的关键，为了达到这一目的需要测量进行校准处理，如图3所示。在这些激励条件下测量各个散布信号波形的幅度和相位信息就可以得到X参数，无论器件是工作在线性状态还是在非线性状态，这些参数都能给工程师提供诸如增益、匹配之类的非常重要的信息。
X参数在各种条件下的都能成功应用的有效性和精确性使之成为希望更好地了解有源器件非线性特性的工程师们的极为有用的工具。无论这些X 参数是用ADS 创建出来的还是通过PNA-XNVNA 直接测量得到的，它们都可以很容易地移植到ADS中，然后应用到相关的器件或系统上，开始产品设计的流程或用于仿真产品的性能。
图3NVNA 只需要一些简单的操作步骤就可以利用功率计, 相位基准(梳状波发生器) 和矢量网络校准件
就可以借助PNA-X 的分析能力把测量结果中的系统误差去除掉。X参数其它重要的特性
● 可扩展到超出50欧姆系统阻抗的范围。虽然矢量网络分析仪固有的限制是对50欧姆阻抗的器件进行测量，但是X参数的可扩展性能够让器件的测量超越这一限制，例如对阻抗为3欧姆的功率放大器(PA) 的测量。这种应用的扩展即可以通过在矢量网络分析仪和被测器件之间添加一个匹配网络来实现，也可以使用负载迁移调谐器来实现。另外，由于使用ADS 的X 参数产生器创建X 参数的过程和结果不会受到它所能处理的器件的端口数、功率和频率的限制，因此它能够用来应对更为复杂的器件设计的挑战，例如多端口器件、多音激励的器件(例如混频器)、多种直流偏置状态的器件、甚至是任意拓扑结构的器件的设计。将来，在使用NVNA对器件进行测量产生X参数的方法中也会有这种能力。
● 大功率测量。X 参数目前主要的应用对象是像功放这类可以表现出很明显的非线性特性的有源器件。即使是最基本的PAN-X 矢量网络分析仪的配置所能处理的功率只有1 瓦，NVNA却可以用来测量大功率X参数，例如
GAN 和10 瓦、100 瓦和250 瓦的器件的X 参数。PNA-X 在硬件结构上的灵活性可以很容易地使之应用于100瓦，甚至是250瓦器件的测量上。
小结
随着有源器件持续不断地被应用在非线性的工作区域，对器件的非线性特性进行快速和精确测量的需要比以往更显迫切。作为S参数逻辑和数学的扩展，X 参数包含了丰富的非线性信息，其精确性和可信任性代表了它作为解决当前业内难题的理想解决方案的重要地位。无论是通过实测得到还是通过软件的仿真创建，它们都能可以像众所周知的S参数一样给用户提供其所需要的测量速度、精度与使用的方便性。基于X参数的器件特性模型可以方便快速地应用于仿真环境，让工程师们在最短的时间内，以最高的精确度非常确定性地设计出最为强健的产品。
参考文献
[1]安捷伦.保证元器件设计一次成功的解决方案---对X参数非线性测量的意义的理解和认识[G/DK].北京：安捷伦科技（中国）有限公司.2010.
