CN1674009A - 用于s参数计算的设备和方法及其程序和记录介质 - Google Patents

Abstract

用于S参数计算的设备和方法及其程序和记录介质。根据本发明，S参数文件输入部输入针对构成经受传输分析的系统的每个器件的S参数，端口位置对应关系转换部转换所输入的S参数，以使其与待连接的预设端口位置相对应，S参数/T参数转换部把S参数转换为T参数，连接计算部执行T参数的连接计算以获得整个系统的T参数，T参数/S参数转换部把整个系统的T参数转换为整个系统的S参数，而S参数文件输出部输出整个系统的S参数。

Description

用于S参数计算的设备和方法及其程序和记录介质

技术领域

本发明涉及用于设计高频电路等的S参数计算技术，更具体来说，涉及用于S参数计算的设备和方法及其程序和记录介质，其能够准确地计算由多个器件构成的整个系统的S参数，并计算诸如缆线或布线的具有大纵横比的单个器件的任意长度的S参数。

背景技术

首先，解释S参数。S参数是表示电路的输入与输出之间的关系的参数。如图13中所示，当从带有4个端口端子的电路的端口1进行输入时，在从端口1到端口4中的各端口处将出现与特定特性相对应的输出。这些特性是针对端口1的反射、针对端口3的透射以及针对端口2和端口4的串扰。

图13中所示电路的输入与透射、反射及串扰的输出之间的关系可表示为图14中所示的矩阵计算的形式。图14中的矩阵(复矩阵)的矩阵元素(S₁₁和S₄₄)即为S参数，它们表示了电路的输入与输出之间的关系。准确地说，S参数表示多个端口中的电压和相位的绝对值之间的关系。

下面把图15中所示的带有4个端口端子的电路的输入/输出作为示例进行说明。在该图中，假定附于相应端口的标号1到4表示端口编号，a_i(1≤i≤4)表示从每个端口的输入，而b_i(1≤i≤4)表示每个端口的输出。

图15中所示的带有4个端口端子的电路的输入与输出之间的关系，可通过矩阵元素由S参数S₁₁到S44组成的复矩阵表示为：

$\left(\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\\ b_3\\ b_4\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{S}_{11}& S_{12}& S_{13}& S_{14}\\ S_{21}& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ S_{31}& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ S_{41}& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right)$

可以通过三维电磁场分析和实际测量来提取S参数。使用通用电路仿真工具SPICE来执行利用S参数的传输分析(transmission analysis)。SPICE通过合并输入S参数来执行传输分析。

当计算连接有多个装置的整个系统的S参数时，利用基于三维电磁场分析的技术通过把整个系统视为仿真对象来提取S参数的尝试将使得仿真规模变得太大，以至于不能计算S参数。因此，基于三维电磁场分析的技术存在无法同时提取整个系统的S参数的问题。

例如，如图16中所示，当包括LSI 110、BGA(球栅阵列)111、联接器112、BP(底板)113、为BP 113设置的通孔(未示出)、PCB(印刷电路板)114以及布线115的系统经受三维电磁场分析时，网格数和计算时间增加，因此无法同时提取整个系统的S参数。

而且，不能通过三维电磁场分析以足够的准确度来提取具有大纵横比的器件(例如，如图17中所示的布线或缆线)的S参数，并且每当布线或缆线等的长度改变时，都必须对所述S参数进行实际测量。

另一方面，对于基于实际测量的技术，例如，如图18中所示，当将诸如探针(probe)的测量系统210接合在连接器112的上面和下面以测量连接器112的S参数时，被测量的S参数不仅包括连接器112的S参数，而且包括测量系统210的S参数，这导致在提取连接器112本身的S参数的过程中的准确度降低的问题。

此外，还存在另一问题，即，难以测量诸如缆线或布线的具有大纵横比的器件的S参数。

如上所述，传统上一直难以计算由多个器件构成的整个系统的S参数，因此，当对整个系统进行传输分析时，常规技术通过逐个地提取单个器件的S参数并在SPICE模型上连接所提取的S参数，来执行传输分析。

例如，常规技术对图16中所示的LSI 110、BGA 111、布线115以及连接器112独立地执行三维电磁场分析，逐个装置地提取S参数，在如图19中所示的SPICE模型上连接各个装置的S参数，并执行对如图16中所示的整个系统的传输分析。

下面通过利用图20A、图20B以及图21，对常规技术进行更具体的阐述。假定提取了如图20A中所示的附连试验板(test coupon)211的S参数，并且执行了使用SPICE的传输分析。在图20A中，标号212表示探针，115表示布线。图20B是图20A中所示的附连试验板211的截面图。图20B中所示的附连试验板211的标记“SUS”表示一不锈钢部分。

如图20A中所示，S参数提取目标范围与长度为4cm的部分相对应，该长度对应于布线115的导线长度。由于S参数提取目标范围较长，所以无法作为单个模型来实现三维电磁场分析。因此，把附连试验板211划分成两个区域：左部和右部，并提取各个区域的S参数。

图21示出了常规技术的原理。通过三维电磁场分析来单独地提取所划分的附连试验板211的左部的S参数和右部的S参数。然后，根据提取的左部的S参数和右部的S参数来分别创建SPICE模型，并且这两个SPICE模型被连接起来，并经受传输分析。

没有文献描述用于执行整个系统的传输分析的技术，这种技术基于多个S参数使用连接代码来自动计算整个系统的S参数，获取整个系统的S参数，然后创建SPICE模型。

当使用常规技术来执行传输分析时，对以下公式1中所示的逆FFT(快速傅立叶变换)执行与在SPICE模型上所连接的S参数的个数相同的次数。

$Y\left(t\right)={\∫}_{-\∞}^{t}S\left(\mathrm{\τ}\right)x(t-\mathrm{\τ})\mathrm{d\τ}$ 公式1

公式1可按离散区表示为公式2：

$Y\left(\mathrm{n\Δt}\right)=\underset{k=-(N-1)}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{k\Δt}\right)x\left((n-k)\mathrm{\Δt}\right)$ 公式2

由于常规技术重复地在SPICE模型上连接S参数并按公式2执行积分计算，误差可能累积，从而产生影响传输分析的误差。因此，难以执行准确的传输分析。

图22示出了对图20A中所示的附连试验板211所施行的传输分析的结果，通过利用常规技术来提取如图21中所示的左部和右部上的附连试验板的S参数，并通过根据各个S参数来创建SPICE模型，来施行该传输分析。该图中的细线表示测量值，而粗线表示使用SPICE的传输分析的结果。如图22中由虚线所包围的区域所示，当利用常规技术来执行SPICE传输分析时，可以观察到产生了误差(波形的扰动)。

而且，常规技术无法根据诸如缆线或布线的具有大纵横比的单个器件的某些S参数来计算任意长度的S参数。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于计算S参数的装置，其能够解决上述常规技术的问题，准确地计算由多个器件所组成的整个系统的S参数，并计算诸如缆线或布线的具有大纵横比的单个器件的任意长度的S参数。

本发明采用了以下所述的技术。图1示出了本发明的原理。例如，当执行对图20A中所示的附连试验板211的传输分析时，本发明执行附连试验板211的左部的S参数和右部的S参数(这些S参数已通过三维电磁场分析或实际测量而被单独地提取出来了)的连接计算，并计算整个附连试验板211的S参数。

利用由本发明所计算出的整个附连试验板211的S参数，由SPICE进行的传输分析只需要执行一次公式2所示的逆FFT，从而能够以最小的误差执行传输分析，并以高准确度执行传输分析。

即，本发明是一种用于计算由多个相同或不同器件组成的整个系统的S参数的S参数计算设备。该设备包括：输入装置，用于输入针对每个所述器件的S参数；端口位置对应关系转换装置，用于转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应S参数/T参数转换装置，用于把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；计算装置，用于利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；T参数/S参数转换装置，用于把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及输出装置，用于输出由所述T参数/S参数转换装置所获得的所述整个系统的S参数。

而且，本发明是一种用于计算长度为一定长度L的N(N表示值为2或更大的任意整数)倍的单个器件的S参数的S参数计算设备。该设备包括：输入装置，用于输入所述长度为L的单个器件的S参数；端口位置对应关系转换装置，用于转换所输入的S参数，以使其与连接所述单个器件时的预设端口位置相对应；S参数/T参数转换装置，用于把所述转换后的S参数转换为T参数；计算装置，用于利用所述T参数执行矩阵计算，将对被顺序连接的长度与所述长度为L的单个器件的长度相对应的单个器件的T参数的计算过程重复(N-1)次，并且计算长度为L×N的单个器件的T参数；T参数/S参数转换装置，用于把所述长度为L×N的单个器件的所述计算出的T参数转换为长度为L×N的单个器件的S参数；以及输出装置，用于输出由所述T参数/S参数转换装置所获得的所述长度为L×N的单个器件的S参数。

而且，本发明是一种用于计算由多个相同或不同器件组成的整个系统的S参数的方法。该方法包括以下步骤：输入步骤，输入针对每个所述器件的S参数；端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；计算步骤，利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；T参数/S参数转换步骤，把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述整个系统的S参数。

而且，本发明是一种用于计算由多个相同或不同器件组成的整个系统的S参数的S参数计算程序。该程序使得计算机执行以下步骤：输入步骤，输入针对每个所述器件的S参数；端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应；S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；计算步骤，利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；T参数/S参数转换步骤，把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述整个系统的S参数。

而且，本发明是一种记录S参数计算程序的计算机可读记录介质，该S参数计算程序用于计算由多个相同或不同器件组成的整个系统的S参数。该程序使得计算机执行以下步骤：输入步骤，输入针对每个所述器件的S参数；端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应；S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；计算步骤，利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；T参数/S参数转换步骤，把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述整个系统的S参数。

本发明以高准确度计算由多个器件组成的整个系统的S参数。因此，根据本发明，与通过把每个器件的S参数转换为SPICE模型来逐个地执行传输分析的常规技术相比，可以更快且更准确地执行分析。

而且，根据本发明，甚至可以计算针对诸如缆线或布线的具有大纵横比的单个器件的任意长度的S参数。

附图说明

图1示出本发明的原理。

图2示出S参数计算设备的结构的示例。

图3示出S参数文件的数据结构的示例。

图4示出从S参数到T参数的转换。

图5示出两个4端口电路的连接。

图6A示出输入文件端口位置和基于输入文件端口位置的S参数的示例。

图6B示出代码设置端口位置和基于代码设置端口位置的S参数的示例。

图7示出端口编号输入屏面的示例。

图8示出不同S参数的连接过程流程。

图9示出任意长度的S参数的计算。

图10示出任意长度的缆线的S参数计算过程流程的示例。

图11示出本发明的应用示例。

图12A示出计算微带线(micro strip line)的S参数时的反射特性。

图12B示出计算微带线的S参数时的传输特性。

图13示出电路的输入/输出关系。

图14示出S参数。

图15示出带有4个端口端子的电路的输入/输出关系。

图16示出一个系统的示例。

图17示出布线或缆线。

图18示出连接器的S参数的测量示例。

图19示出在SPICE模型上连接S参数。

图20A示出附连试验板。

图20B是附连试验板的截面图。

图21示出常规技术的原理。

图22示出使用常规技术的传输分析结果。

具体实施方式

图2示出本发明的S参数计算设备的结构的示例。在该图中，标号1表示S参数计算设备，其包括诸如CPU和存储器的硬件以及软件程序，10表示为每个所预先计算的S参数文件。在S参数计算设备1中，标号11表示S参数文件输入部，12表示端口位置对应关系转换部，13表示S参数/T参数转换部，14表示连接计算部，15表示T参数/S参数转换部，以及16表示S参数文件输出部。

S参数文件输入部11从预先设置的S参数文件10为构成传输分析目标系统的每个器件输入S参数。而且，S参数文件输入部11在计算缆线或布线等的任意长度的S参数时，还可以通过指定针对缆线或布线等的一部分所提取的S参数文件10来输入S参数。

图3示出S参数文件的数据结构的示例。例如，如图3中所示，S参数文件10针对每个频率存储S参数(S₁₁到S₄₄)。典型的数据格式是检验标准(Touchstone)格式。这里，某个频率处的S参数表示为MA＝(幅值，幅角)。除此之外，还有DB＝(dB，幅角)和RI＝(实部，虚部)的记法，并且本发明还适用于其他记法的S参数。

端口位置对应关系转换部12执行端口位置对应关系转换处理，其使得从S参数文件10输入的S参数的端口位置与按为连接计算所预设的顺序的端口位置相对应，并对S参数进行重排。后面将详细描述该端口位置对应关系转换处理。

S参数/T参数转换部13将S参数转换为T参数，以使得可以进行矩阵计算。例如，如图4中所示，将S参数S₁₁到S₄₄转换为T参数T₁₁到T₄₄。例如，图4中所示的T参数是表示图15中所示的电路的左侧的输入/输出与右侧的输入/输出之间的关系的矩阵元素。

连接计算部14执行通过为每个器件转换S参数而获得的T参数的连接计算，并获得待经受传输分析的整个系统的T参数。T参数/S参数转换部15将整个系统的T参数转换为整个系统的S参数。S参数文件输出部16输出所计算出的整个系统的S参数。

下面将对根据本发明的S参数的连接计算进行详细阐述。S参数/T参数转换部13如图4中所示将每个器件的S参数转换为T参数，从而使得可以连接电路。这是因为S参数表示电路的输入与输出之间的关系，而T参数表示电路的左侧的输入/输出与右侧的输入/输出之间的关系，因此可以使用矩阵计算来执行连接/分离操作。

图5示出两个4端口电路的连接。在图5中，a_iA(1≤i≤4)和b_iA(1≤i≤4)表示电路A的从端口1到端口4中的每个端口的输入和输出，而a_iB(1≤i≤4)和b_iB(1≤i≤4)表示电路B的从端口1到端口4中的每个端口的输入和输出。电路A的T参数为T_A，而电路B的T参数为T_B。

利用T_A将电路A的左侧的输入/输出与右侧的输入/输出之间的关系表示为：

$\left(\begin{array}{c}{b}_{1A}\\ b_{3A}\\ a_{1A}\\ a_{3A}\end{array}\right)=T_A\·\left(\begin{array}{c}{a}_{4A}\\ a_{2A}\\ b_{4A}\\ b_{2A}\end{array}\right)$

而利用T_B将电路B的左侧的输入/输出与右侧的输入/输出之间的关系表示为：

$\left(\begin{array}{c}{b}_{1B}\\ b_{3B}\\ a_{1B}\\ a_{3B}\end{array}\right)=T_B\·\left(\begin{array}{c}{a}_{4B}\\ a_{2B}\\ b_{4B}\\ b_{2B}\end{array}\right)$

当电路A的端口4连接到电路B的端口1并且电路A的端口2连接到电路B的端口3时有：

$\left(\begin{array}{c}{a}_{4A}\\ a_{2A}\\ b_{4A}\\ b_{2A}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{b}_{1B}\\ b_{3B}\\ a_{1B}\\ a_{3B}\end{array}\right)$

由此，根据图5中所示的连接，整个电路的左侧的输入/输出与右侧的输入/输出之间的关系可通过以下公式3中所示的矩阵计算来表示：

$\left(\begin{array}{c}{b}_{1A}\\ b_{3A}\\ a_{1A}\\ a_{3A}\end{array}\right)=T_A\·T_B\·\left(\begin{array}{c}{a}_{4B}\\ a_{2B}\\ b_{4B}\\ b_{2B}\end{array}\right)$ 公式3

公式3中的两个电路的T参数T_A·T_B的相乘结果变成连接后的整个电路的T参数。当把连接后的该整个电路的T参数转换为S参数时，可以获得连接后的整个电路的S参数。

接下来，利用图6A、图6B以及图7对由端口位置对应关系转换部12进行的处理进行详细阐述。为测量S参数，对每个端子(端口)进行编号。编号顺序在实际测量的情况下为探针设置顺序，而在三维电磁场分析的情况下为端口设置顺序，并且编号顺序可以随测量者而变化。

端口编号被与S参数的矩阵元素编号相关联，并且连接要求相同的端口编号排列。然而，实际测量与三维电磁场分析之间的端口位置不同。为解决此问题，在从S参数文件输入S参数之后，本发明根据由代码(程序)所预设的端口位置来对输入S参数的矩阵元素进行重排。

图6A示出输出文件端口位置和基于该输入文件端口位置的S参数的示例，图6B示出代码设置端口位置和基于该代码设置端口位置的S参数的示例。图6A中的左图示出输入文件端口位置(即，与输入文件的S参数相对应的端口位置)，而图6A中的右图示出基于输入文件的左图中的端口位置的S参数。此外，图6B中的左图示出代码设置端口位置(即，由代码所预设的端口位置)，而图6B中的右图示出基于代码设置端口位置的S参数。

在执行连接计算的程序中，根据依照图6B中的端口位置(编号)而排列的S参数来执行计算处理，因此有必要根据代码设置端口位置，将从S参数文件输入的图6A中的右图中的S参数的元素转换为如图6B中的左图中所示，并使用转换后的S参数(S₁₁到S₄₄)。端口位置对应关系转换部12显示图7中所示的端口编号输入屏面，输入来自用户的端口位置对应关系信息，并执行S参数元素的位置的转换处理。

图7示出用于端口位置对应关系转换处理的端口编号输入屏面的示例。代码设置端口位置(其为与图6B中的左图上相同的端口位置)示出在图7中的输入屏面中的右侧。

在由图7中的虚线所包围的输入文件端口位置设置屏面中，用户在四个端口位置处输入端口编号1到4。例如，在图7中，通过输入端口编号，设置了与图6A中的左图中相同的端口位置。图6A中的右图示出了对应于这些输入文件端口位置的S参数。如果用户在设置了输入文件端口位置之后点击“确定”按钮，则将如图6A中的右图所示的S参数的排列转换为图6B中的右图中的S参数(S₁₁到S₄₄)。

在本发明中，根据代码设置位置来转换输入文件的S参数。因此，即使输入的S参数文件对应于不同的端口位置，也可以转换S参数。在本发明中，通过执行上述端口位置对应关系转换处理，可以连接S参数的实际测量值和分析值。

图8示出根据本发明的S参数的连接过程流程。首先，输入通过实际测量或三维电磁场分析所获得的构成系统的多个器件的S参数文件(步骤S1)。接着，为了使得可以进行对实际测量值和分析值组合的连接，根据代码设置端口位置来转换S参数(步骤S2)。

将S参数转换为可对其应用矩阵计算的T参数(步骤S3)。然后，使用公式3执行连接计算(步骤S4)。把作为连接计算的计算结果的T参数转换为S参数(步骤S5)，并把所计算出的S参数输出为一文件(步骤S6)，然后处理结束。

在上述处理中，计算具有两个器件的整个系统的S参数的计算时间约为10秒到20秒。因此，显然，即使器件数目增加，也可以在相对短的时间中计算S参数。

如上所述，本发明通过复矩阵(由T参数组成的矩阵)的相乘来连接针对每个器件的S参数。本发明的范围不限于带有四个端子或八个端子的电路，而是也可应用于带有更多端口的电路。

接下来，对利用本发明的对任意长度的布线/缆线的S参数计算处理进行阐述。如图9中所示，本发明对作为对例如约5mm长的缆线执行三维电磁场分析的结果而获得的S参数文件进行连接，以计算具有任意长度的缆线的S参数。根据本发明，可以在较短的时间内通过利用缆线或布线等的一部分的长度的S参数，来计算任意长度的S参数。

图10示出任意长度的缆线的S参数计算过程流程的示例。首先，指定一S参数文件，其存储具有缆线的一部分的长度的S参数(步骤S11)，输入连接计数N(步骤S12)，并根据代码设置端口位置来转换S参数(步骤S13)。

例如，在图7中所示的端口编号输入屏面中，在“重复计数(整数)”中输入任意连接计数N(图7中为“5”)，并在由虚线包围的区域所指示的输入文件端口位置设置屏面上输入端口编号1到4，以执行步骤S12、S13。

接下来，把S参数转换为T参数(步骤S14)。接下来，对由公式3所表示的矩阵计算执行N-1次(步骤S15)，以获得具有希望长度的T参数。将所获得的T参数转换为S参数(步骤S16)，将所获得的任意长度的S参数输出为文件(步骤S17)，然后结束处理。

如上所述，本发明可以通过对由T参数所组成的复矩阵的重复计算来计算任意长度的缆线等的S参数，并且即使端口数目增加时(正如上述器件的连接的情况)，本发明也是适用的。

图11示出了通过利用根据本发明所计算出的S参数的SPICE的传输分析结果与实际测量值之间的对比。在此实验中，把图20A中所示的附连试验板211划分成如图1中所示的左部和右部，利用根据本发明的S参数计算方法连接由对两个部分进行实际测量所测量到的S参数，并利用为整个附连试验板211计算出的S参数来执行SPICE传输分析。

在该图中，虚线表示整个附连试验板211的实际测量结果，而实线表示SPICE的传输分析结果。SPICE传输分析的结果与实际测量符合得很好，并且没有观察波形扰动。根据与图22中所示的使用常规技术的传输分析结果(即，把附连试验板211的左部和右部的S参数转换为SPICE模型并执行传输分析的结果)的比较，可以显见，通过利用由本发明所计算出的整个系统的S参数的传输分析，可以执行更准确的传输分析。

图12A和图12B示出在对利用三维电磁场分析而获得的5cm的微带线的S参数根据本发明施行连接计算并计算了具有双倍长度(10cm)和三倍长度(15cm)的微带线的S参数之后的瞬态分析结果。

图12A中的电压降100表示在利用三维电磁场分析获得5cm微带线的S参数时的反射特性，电压降101表示在连接S参数并获得具有双倍长度的微带线的S参数时的反射特性，而电压降102表示在连接S参数并获得具有三倍长度的微带线的S参数时的反射特性。

另一方面，图12B中的电压阶跃200表示在利用三维电磁场分析获得5cm微带线的S参数时的传输特性，电压阶跃201表示在连接S参数并获得具有双倍长度的微带线的S参数时的传输特性，而电压阶跃202表示在连接S参数并获得具有三倍长度的微带线的S参数时的传输特性。

对于反射，如从图12A显见，电压降的定时随着微带线的长度增加而延迟，而对于透射，如从图12B显见，电压阶跃的定时随着微带线的长度增加而延迟。

此外，电压下降定时100的与电压下降定时101的之间的时间间隔等于电压下降定时101与电压下降定时102之间的时间间隔，而电压阶跃定时200的与电压阶跃定时201之间的时间间隔等于电压阶跃定时201与电压阶跃定时202之间的时间间隔。

因此，显然，根据本发明正确地连接了S参数。由此，可以说根据本发明的S参数连接使得可以准确地计算缆线的任意长度的S参数。

可以利用计算机和软件程序来实现至此所述的根据本发明的S参数计算处理，并且还可以提供记录在计算机可读记录介质中的程序，或者在网络上提供该程序。

Claims (12)

1、一种S参数计算设备，用于计算由多个相同或不同器件组成的整个系统的S参数，该S参数计算设备包括：

输入装置，用于输入针对每个所述器件的S参数；

端口位置对应关系转换装置，用于转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换装置，用于把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；

计算装置，用于利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；

T参数/S参数转换装置，用于把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及

输出装置，用于输出由所述T参数/S参数转换装置所获得的所述整个系统的S参数。

2、如权利要求1所述的S参数计算设备，其中，所述端口位置对应关系转换装置显示一屏面，以输入关于与所输入的S参数对应的器件的端口位置与用于连接计算的该器件的预设端口位置之间的对应关系的信息，并基于从该输入屏面输入的对应关系信息对所输入的S参数进行重排。

3、一种S参数计算设备，用于计算长度为一定长度L的N倍的单个器件的S参数，其中N表示值为2或更大的任意整数，该S参数计算设备包括：

输入装置，用于输入所述长度为L的单个器件的S参数；

端口位置对应关系转换装置，用于转换所输入的S参数，以使其与连接所述单个器件时的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换装置，用于把所述转换后的S参数转换为T参数；

计算装置，用于利用所述T参数执行矩阵计算，将对被顺序连接的长度与所述长度为L的单个器件的长度相对应的单个器件的T参数进行计算的过程重复(N-1)次，并且计算长度为L×N的单个器件的T参数；

T参数/S参数转换装置，用于把所述长度为L×N的单个器件的所述计算出的T参数转换为长度为L×N的单个器件的S参数；以及

输出装置，用于输出由所述T参数/S参数转换装置所获得的所述长度为L×N的单个器件的S参数。

4、如权利要求3所述的S参数计算设备，其中，所述端口位置对应关系转换装置显示一屏面，以输入关于与所输入的S参数对应的器件的端口位置与用于连接计算的该器件的预设端口位置之间的对应关系的信息，并基于从该输入屏面输入的对应关系信息对所输入的S参数进行重排。

5、一种用于利用计算机来计算由多个相同或不同器件构成的整个系统的S参数的方法，该方法包括以下步骤：

输入步骤，输入针对每个所述器件的S参数；

端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；

计算步骤，利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；

T参数/S参数转换步骤，把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及

输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述整个系统的S参数。

6、一种用于利用计算机来计算长度为一定长度L的N倍的单个器件的S参数的方法，其中N表示值为2或更大的任意整数，该方法包括以下步骤：

输入步骤，输入所述长度为L的单个器件的S参数；

端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与连接所述单个器件时的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为T参数；

计算步骤，利用所述T参数执行矩阵计算，将对被顺序连接的长度与所述长度为L的单个器件的长度相对应的单个器件的T参数进行计算的过程重复(N-1)次，并且计算长度为L×N的单个器件的T参数；

T参数/S参数转换步骤，把所述长度为L×N的单个器件的所述计算出的T参数转换为长度为L×N的单个器件的S参数；以及

输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述长度为L×N的单个器件的S参数。

7、一种用于计算由多个相同或不同器件构成的整个系统的S参数的S参数计算程序，该S参数计算程序使得计算机执行以下步骤：

输入步骤，输入针对每个所述器件的S参数；

端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；

计算步骤，利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；

T参数/S参数转换步骤，把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及

输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述整个系统的S参数。

8、一种用于利用计算机来计算长度为一定长度L的N倍的单个器件的S参数的S参数计算程序，其中N表示值为2或更大的任意整数，该S参数计算程序使得计算机执行以下步骤：

输入步骤，输入所述长度为L的单个器件的S参数；

端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与连接所述单个器件时的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为T参数；

计算步骤，利用所述T参数执行矩阵计算，将对被顺序连接的长度与所述长度为L的单个器件的长度相对应的单个器件的T参数进行计算的过程重复(N-1)次，并且计算长度为L×N的单个器件的T参数；

T参数/S参数转换步骤，把所述长度为L×N的单个器件的所述计算出的T参数转换为长度为L×N的单个器件的S参数；以及

输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述长度为L×N的单个器件的S参数。

9、一种记录S参数计算程序的计算机可读记录介质，该S参数计算程序用于计算由多个相同或不同器件构成的整个系统的S参数，该S参数计算程序使计算机执行以下步骤：

输入步骤，输入针对每个所述器件的S参数；

端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；

计算步骤，利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；

T参数/S参数转换步骤，把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及

输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述整个系统的S参数。

10、一种记录S参数计算程序的计算机可读介质，该S参数计算程序用于利用计算机来计算长度为一定长度L的N倍的单个器件的S参数，其中N表示值为2或更大的任意整数，该S参数计算程序使计算机执行以下步骤：

输入步骤，输入所述长度为L的单个器件的S参数；

端口位置对应关系转换步骤，转换所输入的S参数，以使其与连接所述单个器件时的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换步骤，把所述转换后的S参数转换为T参数；

计算步骤，利用所述T参数执行矩阵计算，将对被顺序连接的长度与所述长度为L的单个器件的长度相对应的单个器件的T参数进行计算的过程重复(N-1)次，并且计算长度为L×N的单个器件的T参数；

T参数/S参数转换步骤，把所述长度为L×N的单个器件的所述计算出的T参数转换为长度为L×N的单个器件的S参数；以及

输出步骤，输出由所述T参数/S参数转换步骤所获得的所述长度为L×N的单个器件的S参数。

11、一种输入/输出特性分析设备，用于利用S参数来分析由多个相同或不同器件构成的整个系统的输入/输出特性，该输入/输出特性分析设备包括：

用于利用所述S参数计算设备根据单个器件的S参数来计算整个系统的S参数的装置；和

用于利用所述整个系统的计算出的S参数通过SPICE来分析输入/输出特性的装置，

其中，所述S参数计算设备还包括：

输入装置，用于输入针对每个所述器件的S参数；

端口位置对应关系转换装置，用于转换所输入的S参数，以使其与每个所述器件的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换装置，用于把所述转换后的S参数转换为针对每个所述器件的T参数；

计算装置，用于利用针对每个所述器件的T参数来执行矩阵计算，并且计算所述整个系统的T参数；

T参数/S参数转换装置，用于把所述整个系统的所述计算出的T参数转换为所述整个系统的S参数；以及

输出装置，用于输出由所述T参数/S参数转换装置所获得的所述整个系统的S参数。

12、一种输入/输出特性分析设备，用于利用S参数来分析由多个相同或不同器件构成的整个系统的输入/输出特性，该输入/输出特性分析设备包括：

用于利用所述S参数计算设备根据单个器件的S参数来计算所述整个系统的S参数的装置；和

用于利用所述整个系统的计算出的S参数通过SPICE来分析输入/输出特性的装置，

其中，所述S参数计算设备用于计算长度为一定长度L的N倍的单个器件的S参数，其中N表示值为2或更大的任意整数，该S参数计算设备还包括：

输入装置，用于输入所述长度为L的单个器件的S参数；

端口位置对应关系转换装置，用于转换所输入的S参数，以使其与连接所述单个器件时的预设端口位置相对应；

S参数/T参数转换装置，用于把所述转换后的S参数转换为T参数；

计算装置，用于利用所述T参数执行矩阵计算，将对被顺序连接的长度与所述长度为L的单个器件的长度相对应的单个器件的T参数的计算过程重复(N-1)次，并且计算长度为L×N的单个器件的T参数；

T参数/S参数转换装置，用于把所述长度为L×N的单个器件的所述计算出的T参数转换为长度为L×N的单个器件的S参数；以及

输出装置，用于输出由所述T参数/S参数转换装置所获得的所述长度为L×N的单个器件的S参数。

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