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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀入門第一步-什么是S參數(shù)?

博宇訊銘 ? 來(lái)源:博宇訊銘 ? 作者:博宇訊銘 ? 2022-10-20 14:27 ? 次閱讀
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微波測(cè)量中,功率是一項(xiàng)重要的參數(shù)。工程師們都希望在微波電路的設(shè)計(jì)中能夠?qū)⒐β蔬M(jìn)行更有效的傳輸,而功率通常使用傳輸線來(lái)進(jìn)行傳導(dǎo),在理想的情況下我們希望在這條傳輸線中,從輸入端到接收端的功率是一樣的,但是實(shí)際的傳輸過(guò)程難免會(huì)三種情況:

1.其中一部分的信號(hào)會(huì)從輸入端被反射回來(lái),就像光的折射現(xiàn)象一樣,由于介質(zhì)的不同,會(huì)產(chǎn)生一定的反射。

pYYBAGNQ5vyAFub1AAA9OvhQrzk119.png

光的折射

2.一部分信號(hào)傳輸?shù)狡渌丝?/strong>

3.剩下一部分在傳輸?shù)倪^(guò)程中通過(guò)熱輻射或電磁輻射的方式被耗散了。

因此,信號(hào)在傳輸過(guò)程發(fā)生了一定的變化,S參數(shù)就是用于描述多端口網(wǎng)絡(luò)中射頻能量的傳輸與反射特性。S參數(shù)下標(biāo)的第一個(gè)數(shù)字表示響應(yīng)端(接收端),第二個(gè)數(shù)字代表激勵(lì)端(入射端),例如S11代表端口1相對(duì)于端口1輸入信號(hào)的響應(yīng),而S21代表端口2相對(duì)于端口1輸入信號(hào)的響應(yīng)。

我們可以通過(guò)下面這張圖來(lái)簡(jiǎn)單了解一下雙端口S參數(shù)的定義:

poYBAGNQ5w2ABTcyAAAssg2FTNE575.png

雙端口S參數(shù)網(wǎng)絡(luò)圖

假設(shè)端口1為信號(hào)輸入端,端口2為信號(hào)接收端時(shí),則a1為端口1的入射信號(hào),b1為端口1被DUT反射回來(lái)的信號(hào),b2為端口2接收到的信號(hào),此時(shí)a2為零

那么S11=b1/a1、S21=b2/a1

同理當(dāng)我們以端口2作為信號(hào)輸入端,端口1為信號(hào)接收端時(shí),a2為入射信號(hào),b2為端口2被DUT反射回來(lái)的信號(hào),b1為端口1接收到的信號(hào),此時(shí)a1為零

那么S22=b2/a2、S12=b1/a2

由上我們可以知道,當(dāng)我們用于測(cè)量單端口器件的傳輸與反射特性時(shí)可以測(cè)量S11,測(cè)量雙端口器件時(shí)可以測(cè)量S11、S21、S22、S12,而其他的多端口器件的S參數(shù)根據(jù)入射與反射之間的傳輸關(guān)系有更多的S參數(shù)需要進(jìn)行測(cè)量,以此驗(yàn)證微波電路在傳輸過(guò)程中的變化。

審核編輯:湯梓紅

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