一、網絡分析儀中的S參數是什么
網(wang)絡分(fen)析儀測量的是S參(can)數,很多(duo)朋友不知道(dao)S參(can)數到(dao)底指的是什么,其(qi)實S參(can)數的全稱是散射(she)參(can)數,它是網(wang)絡分(fen)析的語言(yan)。
在低頻電路上,常用(yong)的是Z參數(shu)(開(kai)路阻(zu)抗參數(shu)),這(zhe)一參數(shu)用(yong)在射(she)頻通信(xin)領域既不符(fu)合(he)習慣(guan),也難以測量,歸納(na)起來,有三個重(zhong)要(yao)原因促使我們選擇一種新的參數(shu)來描述電路:
1、大多數(shu)射頻電路(lu)不允(yun)許端口開路(lu)或(huo)短路(lu),因(yin)為這樣做會讓電路(lu)偏離預定的工作狀態(tai)。
2、波長很短(duan)(duan)的時候(hou),即使信號只傳播很短(duan)(duan)距離(li),也(ye)會發生不可忽視的相位移動,使測試計算變得非常困難。
3、需要有一(yi)整套方(fang)法,能夠根據所得到的參數迅速簡便(bian)的設(she)計(ji)電路。
基于上述原因,散(san)射參(can)數應運而生。散(san)射參(can)數(Scattering Parameters)常(chang)被(bei)簡稱(cheng)為S參(can)數。
二、矢量網絡分析儀S11和S21啥意思
矢量(liang)網絡分析儀測量(liang)S參數(shu)時,經常會說到S11、S21等,這(zhe)些是什么意思(si)呢?
網絡分析儀測(ce)量的(de)(de)散(san)射參(can)數和阻抗參(can)數類(lei)似,對于有兩個端口(kou)的(de)(de)網絡(例如衰減器)而言,它也包括四個部(bu)分,用(yong)Sij表(biao)示,其中,i表(biao)示待檢測(ce)端口(kou),j表(biao)示激勵(li)信(xin)號的(de)(de)入射端口(kou):
1、S11:被(bei)測器件(device under testing,簡(jian)稱(cheng)DUT)的(de)一個端口對信(xin)號的(de)反射量,又稱(cheng)回(hui)波損耗。
2、S21:信號(hao)通過被測器件(jian)時產生的變(bian)化(幅度(du)和相(xiang)位變(bian)化,又稱插損或增益)。
3、S12:信號以相反方(fang)向通(tong)過被測(ce)器(qi)件時產生(sheng)的變化。
4、S22:被(bei)測器件的另一(yi)個端口對信號的反射量(liang)。
以一個二端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)的(de)例(li)子來分析,S11表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2匹配時,端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1的(de)反射系(xi)(xi)數(shu);S22表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1匹配時,端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2的(de)反射系(xi)(xi)數(shu);S12表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1匹配時,端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2到端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1的(de)反向傳(chuan)輸系(xi)(xi)數(shu);S21表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2匹配時,端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1到端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2的(de)正(zheng)向傳(chuan)輸系(xi)(xi)數(shu)。常用的(de)是S11和S21,他們分別表(biao)達的(de)意(yi)思是:
對于2端口(kou)網絡Port1輸入信號,Port2輸出信號,則有(you):S11表示回(hui)波損耗,即(ji)(ji)有(you)多(duo)少能(neng)(neng)(neng)量返回(hui)了(le)Port1,當然越小越好,即(ji)(ji)能(neng)(neng)(neng)量很(hen)少反射回(hui)來(lai),一般(ban)S11<0.1(-20dB)。S21表示插入損耗,即(ji)(ji)有(you)多(duo)少能(neng)(neng)(neng)量傳輸到Port2,當然越大(da)越好,最大(da)是1,即(ji)(ji)能(neng)(neng)(neng)量全(quan)部傳輸到port2,沒有(you)損耗。一般(ban)S21>0.7(-3dB)。
對(dui)我們實際工程應用中,S11和S21是兩(liang)個比較重要的參數,這兩(liang)個參數可(ke)以表征(zheng)網絡的性能。