一、網絡分析儀中的S參數是什么
網(wang)絡(luo)分析(xi)儀測量(liang)的(de)是S參(can)數,很多朋友不(bu)知道S參(can)數到底指(zhi)的(de)是什么(me),其(qi)實(shi)S參(can)數的(de)全(quan)稱是散射(she)參(can)數,它(ta)是網(wang)絡(luo)分析(xi)的(de)語言。
在低頻電路(lu)上(shang),常用(yong)的(de)是(shi)Z參(can)數(開路(lu)阻抗參(can)數),這一參(can)數用(yong)在射頻通信領域既不符合習慣,也難以測量,歸納起(qi)來(lai)(lai),有三個重要原因促(cu)使我們(men)選擇(ze)一種新的(de)參(can)數來(lai)(lai)描述電路(lu):
1、大多數射頻電(dian)路(lu)不(bu)允(yun)許端口開路(lu)或(huo)短路(lu),因為(wei)這樣做會(hui)讓(rang)電(dian)路(lu)偏離(li)預定的工作狀態(tai)。
2、波長很短的時候,即(ji)使信號只傳(chuan)播(bo)很短距離(li),也(ye)會發生不可忽視的相位移動,使測試計(ji)算變得非常困難。
3、需要有一整套方(fang)法,能夠根據所得到的(de)參數(shu)迅速簡便(bian)的(de)設計電路。
基(ji)于上述(shu)原因,散射(she)參數應運(yun)而生。散射(she)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(fen)析儀測量S參(can)數(shu)時,經常會(hui)說到S11、S21等,這些是(shi)什么意思呢?
網絡分析儀測量的(de)散射參數(shu)和阻抗參數(shu)類似,對于有兩個端(duan)(duan)口(kou)的(de)網絡(例如衰減器)而言(yan),它也包括四(si)個部(bu)分(fen),用(yong)Sij表(biao)示,其中,i表(biao)示待(dai)檢測端(duan)(duan)口(kou),j表(biao)示激(ji)勵(li)信號的(de)入射端(duan)(duan)口(kou):
1、S11:被測器件(device under testing,簡稱DUT)的一個端(duan)口(kou)對信號(hao)的反(fan)射量,又稱回波損耗(hao)。
2、S21:信號通(tong)過被(bei)測器件時產生(sheng)的變(bian)化(hua)(幅度(du)和相位變(bian)化(hua),又稱插損或增益(yi))。
3、S12:信號以相反方向(xiang)通過(guo)被測器(qi)件(jian)時產生的(de)變化。
4、S22:被測器件(jian)的另一個端口對(dui)信號的反射(she)量。
以一個二端(duan)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)例子來分析(xi),S11表(biao)(biao)示端(duan)口(kou)(kou)2匹(pi)配時(shi),端(duan)口(kou)(kou)1的(de)(de)(de)反射系(xi)數(shu);S22表(biao)(biao)示端(duan)口(kou)(kou)1匹(pi)配時(shi),端(duan)口(kou)(kou)2的(de)(de)(de)反射系(xi)數(shu);S12表(biao)(biao)示端(duan)口(kou)(kou)1匹(pi)配時(shi),端(duan)口(kou)(kou)2到端(duan)口(kou)(kou)1的(de)(de)(de)反向(xiang)傳輸(shu)系(xi)數(shu);S21表(biao)(biao)示端(duan)口(kou)(kou)2匹(pi)配時(shi),端(duan)口(kou)(kou)1到端(duan)口(kou)(kou)2的(de)(de)(de)正向(xiang)傳輸(shu)系(xi)數(shu)。常用的(de)(de)(de)是S11和S21,他們分別表(biao)(biao)達的(de)(de)(de)意思是:
對于2端口網(wang)絡Port1輸入(ru)信(xin)號,Port2輸出信(xin)號,則(ze)有:S11表(biao)示回波損耗(hao),即(ji)有多(duo)少(shao)能(neng)量(liang)(liang)返回了Port1,當(dang)然(ran)越小(xiao)越好,即(ji)能(neng)量(liang)(liang)很(hen)少(shao)反射(she)回來,一般S11<0.1(-20dB)。S21表(biao)示插(cha)入(ru)損耗(hao),即(ji)有多(duo)少(shao)能(neng)量(liang)(liang)傳輸到Port2,當(dang)然(ran)越大越好,最大是1,即(ji)能(neng)量(liang)(liang)全部(bu)傳輸到port2,沒(mei)有損耗(hao)。一般S21>0.7(-3dB)。
對我們實(shi)際(ji)工程應用(yong)中(zhong),S11和S21是兩(liang)(liang)個比較重要的(de)參數(shu),這兩(liang)(liang)個參數(shu)可以表征網絡的(de)性能。