一、網絡分析儀中的S參數是什么
網(wang)(wang)絡分(fen)析儀測量的(de)(de)是(shi)S參數(shu),很多朋友不知道S參數(shu)到底(di)指的(de)(de)是(shi)什么(me),其實S參數(shu)的(de)(de)全稱是(shi)散(san)射參數(shu),它是(shi)網(wang)(wang)絡分(fen)析的(de)(de)語言。
在(zai)低(di)頻電(dian)(dian)路上,常用(yong)的是(shi)Z參數(開路阻抗參數),這(zhe)一(yi)參數用(yong)在(zai)射頻通信領域既不符合習慣,也難以測(ce)量,歸納(na)起來,有三(san)個(ge)重要原因(yin)促(cu)使我(wo)們選(xuan)擇一(yi)種新的參數來描述電(dian)(dian)路:
1、大多數射頻(pin)電路不(bu)允許端口開路或(huo)短路,因(yin)為這樣做會讓(rang)電路偏離(li)預定(ding)的(de)工作(zuo)狀態。
2、波長很(hen)短(duan)的時候,即使信號(hao)只傳(chuan)播很(hen)短(duan)距離,也會發生(sheng)不可忽視(shi)的相位移(yi)動(dong),使測試(shi)計算變得(de)非常(chang)困難。
3、需要有一整套方(fang)法,能夠根據所(suo)得到(dao)的參數迅速簡便的設計電路。
基(ji)于上述原因(yin),散射參數應運而(er)生。散射參數(Scattering Parameters)常被(bei)簡稱為S參數。
二、矢量網絡分析儀S11和S21啥意思
矢量網絡分析儀(yi)測量S參數(shu)時,經常會說到S11、S21等,這些是(shi)什么意思呢(ni)?
網絡分析儀測量的散射(she)參數(shu)和阻抗參數(shu)類似,對于(yu)有兩個端(duan)(duan)口的網(wang)絡(例如衰減器(qi))而言,它(ta)也包括四個部分(fen),用Sij表(biao)示,其中,i表(biao)示待檢測端(duan)(duan)口,j表(biao)示激勵信(xin)號的入射(she)端(duan)(duan)口:
1、S11:被測器件(jian)(device under testing,簡稱(cheng)DUT)的一個端口對信號的反射量,又稱(cheng)回波(bo)損耗。
2、S21:信號通過(guo)被測器(qi)件時產生(sheng)的變化(hua)(hua)(幅度和相位變化(hua)(hua),又(you)稱(cheng)插損或增益(yi))。
3、S12:信號以相(xiang)反(fan)方向通過被測(ce)器(qi)件時產生(sheng)的變化。
4、S22:被測器(qi)件的(de)另一(yi)個(ge)端口對信號(hao)的(de)反(fan)射量。
以一個二端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)例子(zi)來分析,S11表示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2匹(pi)配(pei)(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1的(de)(de)反射(she)系(xi)數(shu)(shu);S22表示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1匹(pi)配(pei)(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2的(de)(de)反射(she)系(xi)數(shu)(shu);S12表示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1匹(pi)配(pei)(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2到(dao)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1的(de)(de)反向傳輸(shu)系(xi)數(shu)(shu);S21表示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2匹(pi)配(pei)(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1到(dao)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2的(de)(de)正(zheng)向傳輸(shu)系(xi)數(shu)(shu)。常用(yong)的(de)(de)是S11和S21,他們(men)分別表達(da)的(de)(de)意(yi)思是:
對于2端(duan)口網絡Port1輸(shu)入信號,Port2輸(shu)出信號,則有:S11表示回(hui)波損(sun)(sun)耗(hao),即(ji)有多(duo)少能(neng)量返回(hui)了Port1,當(dang)然越小(xiao)越好,即(ji)能(neng)量很少反射回(hui)來,一(yi)般S11<0.1(-20dB)。S21表示插入損(sun)(sun)耗(hao),即(ji)有多(duo)少能(neng)量傳輸(shu)到Port2,當(dang)然越大(da)越好,最大(da)是1,即(ji)能(neng)量全部傳輸(shu)到port2,沒有損(sun)(sun)耗(hao)。一(yi)般S21>0.7(-3dB)。
對我們(men)實際工程應用中,S11和S21是兩個比較重要的(de)參(can)數,這兩個參(can)數可以表征網絡(luo)的(de)性能。