简单说说在网络分析中的S参数
时间:2023-10-12 07:07:00
我们知道,在高频电路中,我们不能用一个确定的值来代表组件的特性,因为它的特性也随着频率的变化而变化。系统不能只在一个频率上工作。此时,直流电路中的欧姆定律概念已经失效,需要引入网络来分析。也就是说,当电压和电流不同时,它们的比值阻抗不是固定值。专业术语是分布参数电路。
现在天纵检测(SKYLABS)今天要介绍的主角S参数正式出现。在模拟中,我们通常使用S参数来代表无源网络。S该参数又称散射参数,适用于分布参数电路。
下图生动地表示了信号的方向。A一是入射信号,B一是反射信号,B二是传输信号。S参数是基于这些信号能量关系的网络参数。
S可用网络分析仪测量参数,并用网络分析技术计算。
常用的表达式是Sij:意思是能量从j口注入,在i口测得的能量,如S11定义为从Port一口反射能量与输入能量的平方根,也常被简化为等效反射电压与等效入射电压的比值。
现在我们想象把网络看成一个“黑盒子”,现在只关心端口能量的数值。
以二端口为例,分析S参数的含义:S11:当端口2匹配时,端口1的反射系数
S22:当端口1匹配时,端口2的反射系数
S12:端口1匹配时,端口2到端口1的反向传输系数
S21:端口2匹配时,端口1-端口2的正传输系数
我们常用的是S11和S他们分别表达的是:
二端口网络Port1输入信号,Port2输出信号,包括:
S11表示回波损耗,即有多少能量返回了Port1.当然越小越好,也就是能量很少反射回来,一般S11<0.1(-20dB)。
S21表示插入损耗,即传输多少能量Port2.当然,越大越好,最大的是1,也就是说,传递到port二、无损失S21>0.7(-3dB)。
因此,在我们的实际工程应用中,S11和S21是两个重要的参数,可以表示网络的性能。通常我们习惯于使用S参数的范围DB表示。
在实践中,我们经常使用单条传输线或一个过孔,它可以等效成一个二端口网络,一端输入信号,另一端输出信号,所以如果是这样的话Port1作为信号输入端口,Port2作为信号的输出端口,所以S这条传输线的回波损波损失。