Cómo importar archivos de parámetros S (Touchstone) en uSimmics (anteriormente QucsStudio) [2026]

Simulación

uSimmics (anteriormente QucsStudio) permite incorporar a la simulación de circuitos archivos de parámetros S (formato Touchstone) procedentes de mediciones reales o de los fabricantes de componentes. En este artículo se explica el proceso completo —desde la importación del archivo hasta la ejecución de la simulación y la evaluación de las características del circuito— usando como ejemplo un filtro paso-bajo de TDK.

Lo que aprenderás

  • Concepto básico de los parámetros S (parámetros de dispersión) y sus aplicaciones
  • Qué es el formato Touchstone (.s2p, etc.)
  • Procedimiento para importar un archivo de parámetros S en uSimmics (anteriormente QucsStudio)
  • Cómo crear el esquemático y configurar las condiciones de simulación
  • Cómo visualizar y evaluar los resultados de simulación

¿Qué son los parámetros S?

Los parámetros S (parámetros de dispersión, Scattering Parameters) son índices que describen el comportamiento eléctrico de los circuitos de RF y microondas. Mientras que en los circuitos convencionales se analiza con corriente y tensión, en bandas de alta frecuencia la señal se comporta como una «onda viajera», por lo que se usa el análisis con parámetros S (cociente entre onda reflejada/transmitida e incidente) como estándar.

Parámetro Nombre Significado
S11 Coeficiente de reflexión de entrada Cantidad de señal reflejada en el Puerto 1. Útil para evaluar el VSWR de antenas.
S21 Coeficiente de transmisión directa Cantidad de señal del Puerto 1 que llega al Puerto 2. Indica la ganancia de amplificadores o la respuesta de filtros.
S12 Coeficiente de transmisión inversa Señal del Puerto 2 que llega al Puerto 1 (aislamiento).
S22 Coeficiente de reflexión de salida Cantidad de señal reflejada en el Puerto 2.

¿Qué es el formato Touchstone?

El formato Touchstone es el estándar industrial para almacenar datos de parámetros S en archivos de texto. La extensión del archivo indica el número de puertos:

Extensión Número de puertos
.s1p 1 puerto (p. ej., antenas, condensadores)
.s2p 2 puertos (p. ej., filtros, amplificadores)
.s3p 3 puertos
.s4p 4 puertos (p. ej., baluns, híbridos)

Los archivos de parámetros S son generados por mediciones con analizadores de red vectoriales o por simulación. Fabricantes como TDK, Murata o AVX proporcionan archivos de parámetros S para sus componentes de alta frecuencia en sus sitios web oficiales.


Componente de ejemplo utilizado

En este artículo se usa como ejemplo el filtro paso-bajo DEA070787LT-4002A1 de TDK. El archivo de parámetros S (dea070787lt-4002a1.s2p) puede descargarse desde la página de soporte técnico de TDK.


Paso 1: Colocación del componente S parameter file

  1. Inicie uSimmics (anteriormente QucsStudio) y cree un nuevo esquemático.
  2. En el panel de componentes de la izquierda, seleccione la pestaña Components.
  3. Haga clic para expandir la categoría system components.
  4. Seleccione el componente S parameter file de la lista.
  5. Arrástrelo al editor de esquemáticos o haga clic para colocarlo.

Paso 2: Especificación del archivo de parámetros S

  1. Haga doble clic en el componente S parameter file colocado.
  2. Se abrirá la ventana de propiedades.
  3. Haga clic en el botón Browse.
  4. En el diálogo de selección de archivo, localice el archivo .s2p descargado (dea070787lt-4002a1.s2p) y selecciónelo.
  5. En la sección Ports, compruebe que el número de puertos es 2. Modifíquelo si usa un componente con diferente número de puertos.
  6. Haga clic en Apply para guardar la configuración.

Con esto queda asociado el archivo de parámetros S al componente en uSimmics (anteriormente QucsStudio).


Paso 3: Creación del esquemático y configuración de la simulación

3-1. Colocación de la fuente de señal

  1. En el menú Sources, seleccione Power Source y colóquelo en el esquemático.
  2. Mantenga la impedancia de la fuente en 50 Ω (valor por defecto).

3-2. Conexión del circuito

  1. Conecte la salida del Puerto 1 de la fuente al Puerto 1 (entrada) del componente S parameter file.
  2. Conecte el Puerto 2 (salida) del componente S parameter file a una resistencia de terminación o al siguiente bloque del circuito.
  3. Conecte cada elemento a GND.

3-3. Configuración de la simulación de parámetros S

  1. En el menú Simulations, seleccione S-parameter simulation y colóquelo en el esquemático.
  2. Haga doble clic en el componente de simulación y configure los siguientes parámetros:
Ajuste Valor Observación
Tipo de gráfico Logarítmico Apropiado para cubrir un rango amplio de frecuencias.
Frecuencia inicial 100 MHz Configurar por debajo de la frecuencia mínima de operación del componente.
Frecuencia final 10 GHz Configurar considerando la frecuencia máxima de operación.
Número de puntos 201 Una densidad de ~10 puntos/década es una referencia adecuada.

Paso 4: Ejecución de la simulación

  1. En el menú, seleccione Simulate → Simulate, o haga clic en el botón de engranaje.
  2. Si aparece un diálogo de guardado, especifique la carpeta del proyecto y el nombre de archivo.
  3. La simulación se ejecuta y los resultados se muestran automáticamente.

Evaluación de los resultados de simulación

Tras finalizar la simulación, evalúe los resultados desde los siguientes aspectos:

Verificación de S21 (pérdida de inserción)

  • Banda de paso: comprobar que S21 está próximo a 0 dB y es plano.
  • Banda de rechazo: comprobar que S21 cae suficientemente por encima de la frecuencia de corte.
  • Frecuencia de corte: identificar la frecuencia en que S21 = −3 dB.

Verificación de S11 (pérdida de retorno)

  • Comprobar que S11 es bajo (por debajo de −15 dB) en la banda de paso, lo que indica poca reflexión y buena adaptación de entrada.

Notas importantes

  • Verifique que los datos del archivo de parámetros S cubren el rango de frecuencias que va a simular. Los resultados fuera del rango del archivo son valores extrapolados sin garantía de precisión.
  • Los parámetros S corresponden a mediciones realizadas en condiciones específicas (temperatura, polarización, etc.). Si las condiciones de uso son diferentes, utilice un archivo de parámetros S adecuado a esas condiciones.
  • Los datos de parámetros S medidos también son útiles para comparar los valores teóricos de diseño con mediciones reales. Es posible importar en uSimmics (anteriormente QucsStudio) los parámetros S generados con otros simuladores como LTSpice o ADS para su evaluación.

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