一、網絡分析儀中的S參數是什么
網絡分析儀測量的(de)(de)是S參(can)數(shu),很多朋友不知道S參(can)數(shu)到(dao)底指的(de)(de)是什么,其實S參(can)數(shu)的(de)(de)全稱是散射參(can)數(shu),它是網絡分析的(de)(de)語言。
在(zai)(zai)低(di)頻電路(lu)上,常用的是Z參(can)數(shu)(開(kai)路(lu)阻抗參(can)數(shu)),這一(yi)參(can)數(shu)用在(zai)(zai)射頻通信領域既不符(fu)合(he)習慣,也(ye)難以測量,歸納起來(lai),有三個(ge)重要原因促使我們選擇一(yi)種新(xin)的參(can)數(shu)來(lai)描述電路(lu):
1、大(da)多(duo)數射頻電路不允(yun)許(xu)端口開路或短路,因為這樣做會讓電路偏離(li)預定的(de)工作(zuo)狀(zhuang)態。
2、波長很短的時(shi)候,即(ji)使(shi)信(xin)號只傳播很短距離,也會發生不可忽視(shi)的相位移(yi)動,使(shi)測(ce)試計算變得非常困難。
3、需要有(you)一(yi)整(zheng)套方法(fa),能夠根據(ju)所(suo)得(de)到的參數迅速簡便(bian)的設計電路(lu)。
基于(yu)上(shang)述原因(yin),散射參數(shu)應運(yun)而生。散射參數(shu)(Scattering Parameters)常(chang)被簡稱為S參數(shu)。
二、矢量網絡分析儀S11和S21啥意思
矢量網絡分析儀測量S參數(shu)時(shi),經常會說到S11、S21等(deng),這些是什么意(yi)思呢?
網絡分析儀測量的散射(she)參數和阻抗參數類(lei)似,對(dui)于有(you)兩個端口(kou)的網(wang)絡(例如衰減器)而言,它也包括四個部分(fen),用Sij表示,其中(zhong),i表示待檢(jian)測端口(kou),j表示激勵信號的入(ru)射(she)端口(kou):
1、S11:被測器件(device under testing,簡稱(cheng)DUT)的一(yi)個端口對信(xin)號的反射量,又稱(cheng)回(hui)波損耗。
2、S21:信號通過被測器件時產生的變化(幅度和(he)相位(wei)變化,又(you)稱插損或增益)。
3、S12:信號(hao)以相反方向通過被(bei)測器件時產生(sheng)的變化。
4、S22:被測器件(jian)的(de)另一(yi)個端口(kou)對信號的(de)反(fan)射(she)量(liang)。
以一個二端(duan)(duan)口(kou)的(de)(de)例(li)子來分(fen)析,S11表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)2匹(pi)配(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)口(kou)1的(de)(de)反(fan)射系數(shu);S22表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)1匹(pi)配(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)口(kou)2的(de)(de)反(fan)射系數(shu);S12表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)1匹(pi)配(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)口(kou)2到(dao)端(duan)(duan)口(kou)1的(de)(de)反(fan)向(xiang)(xiang)傳輸(shu)系數(shu);S21表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)2匹(pi)配(pei)時(shi)(shi),端(duan)(duan)口(kou)1到(dao)端(duan)(duan)口(kou)2的(de)(de)正向(xiang)(xiang)傳輸(shu)系數(shu)。常(chang)用的(de)(de)是(shi)(shi)S11和S21,他們分(fen)別表(biao)達的(de)(de)意思是(shi)(shi):
對(dui)于2端口網絡Port1輸(shu)入信號(hao),Port2輸(shu)出信號(hao),則有(you):S11表(biao)示(shi)回波損耗,即有(you)多(duo)少能(neng)量(liang)返回了Port1,當然越小(xiao)越好,即能(neng)量(liang)很少反射回來,一(yi)般S11<0.1(-20dB)。S21表(biao)示(shi)插入損耗,即有(you)多(duo)少能(neng)量(liang)傳輸(shu)到(dao)Port2,當然越大(da)越好,最大(da)是1,即能(neng)量(liang)全部傳輸(shu)到(dao)port2,沒有(you)損耗。一(yi)般S21>0.7(-3dB)。
對我(wo)們實際工程(cheng)應用中,S11和S21是兩個比較重要的參數,這兩個參數可以表征網絡的性能。