一、網絡分析儀中的S參數是什么
網絡分(fen)(fen)析儀測量的是S參數(shu),很多(duo)朋友不知道S參數(shu)到底指的是什么,其實S參數(shu)的全稱是散射參數(shu),它是網絡分(fen)(fen)析的語言。
在(zai)(zai)低頻(pin)電路(lu)上,常用的(de)是Z參(can)數(開路(lu)阻抗參(can)數),這一參(can)數用在(zai)(zai)射頻(pin)通(tong)信領域既不(bu)符合習慣(guan),也難以測(ce)量,歸納起來,有三個重要原因促使我們選擇一種新的(de)參(can)數來描述電路(lu):
1、大多數射頻(pin)電路不(bu)允(yun)許端(duan)口開路或短路,因為(wei)這樣做(zuo)會讓電路偏離預定(ding)的工作(zuo)狀態。
2、波長很(hen)短的時候,即使信號(hao)只傳播很(hen)短距離(li),也(ye)會發生不(bu)可(ke)忽視(shi)的相位移(yi)動(dong),使測試計算變得非常困難(nan)。
3、需要有(you)一整套方法,能夠根據所得(de)到的(de)參數迅速簡便(bian)的(de)設計電路。
基于上述原因,散射參數應(ying)運而生。散射參數(Scattering Parameters)常被簡稱為S參數。
二、矢量網絡分析儀S11和S21啥意思
矢(shi)量網(wang)絡分析儀(yi)測(ce)量S參數時,經(jing)常(chang)會說到S11、S21等,這些是什么意思呢?
網絡分析儀測量的散射參數(shu)和阻抗參數(shu)類似,對(dui)于有兩(liang)個(ge)端(duan)(duan)口(kou)的網絡(luo)(例如(ru)衰減器)而言,它也包括四個(ge)部分,用(yong)Sij表示(shi),其中,i表示(shi)待(dai)檢測端(duan)(duan)口(kou),j表示(shi)激勵信號(hao)的入射端(duan)(duan)口(kou):
1、S11:被測器件(device under testing,簡稱(cheng)DUT)的一個端口對信(xin)號的反射(she)量,又稱(cheng)回(hui)波損(sun)耗。
2、S21:信號通(tong)過(guo)被測器(qi)件時(shi)產生的(de)變化(hua)(幅度(du)和相位變化(hua),又稱插損或增益)。
3、S12:信號(hao)以相(xiang)反方向通過被測器件時產生的變化。
4、S22:被測(ce)器件(jian)的另(ling)一(yi)個端口(kou)對信號的反射量。
以一(yi)個二(er)端(duan)(duan)口(kou)的(de)(de)例(li)子來分析,S11表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)2匹配時(shi),端(duan)(duan)口(kou)1的(de)(de)反(fan)射系(xi)數;S22表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)1匹配時(shi),端(duan)(duan)口(kou)2的(de)(de)反(fan)射系(xi)數;S12表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)1匹配時(shi),端(duan)(duan)口(kou)2到(dao)端(duan)(duan)口(kou)1的(de)(de)反(fan)向傳輸(shu)系(xi)數;S21表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)2匹配時(shi),端(duan)(duan)口(kou)1到(dao)端(duan)(duan)口(kou)2的(de)(de)正向傳輸(shu)系(xi)數。常(chang)用的(de)(de)是S11和S21,他們分別表(biao)達的(de)(de)意思是:
對于2端(duan)口網絡Port1輸(shu)(shu)入信號,Port2輸(shu)(shu)出信號,則有(you)(you):S11表(biao)示(shi)回波(bo)損(sun)耗,即(ji)有(you)(you)多(duo)少能(neng)量(liang)返回了Port1,當然(ran)(ran)越(yue)小越(yue)好(hao)(hao),即(ji)能(neng)量(liang)很少反射回來(lai),一般S11<0.1(-20dB)。S21表(biao)示(shi)插入損(sun)耗,即(ji)有(you)(you)多(duo)少能(neng)量(liang)傳輸(shu)(shu)到(dao)Port2,當然(ran)(ran)越(yue)大越(yue)好(hao)(hao),最大是1,即(ji)能(neng)量(liang)全部(bu)傳輸(shu)(shu)到(dao)port2,沒有(you)(you)損(sun)耗。一般S21>0.7(-3dB)。
對(dui)我們實際工程應用中,S11和(he)S21是兩個比較重要的(de)參(can)數,這(zhe)兩個參(can)數可以表征網絡的(de)性(xing)能。