S参数定义,矢量网络分析仪基本知识和S参数测量

S参数定义,矢量网络分析仪基本知识和S参数测量


2024年5月9日发(作者:q9400配什么显卡)

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S参数定义、矢量网络分析仪基础知识及S参数测量

§1 基本知识

1.1 射频网络

这里所指的网络是指一个盒子,不管大小如何,中间装的什么,我们并不一定知道,

它只要是对外接有一个同轴连接器,我们就称其为单端口网络,它上面若装有两个同轴

连接器则称为两端口网络。注意:这儿的网络与计算机网络并不是一回事,计算机网络

是比较复杂的多端(口)网络,这儿主要是指各种各样简单的射频器件(射频网络),

而不是互连成网的网络。

1.单端口网络 习惯上又叫负载Z

L

。因为只有一个口,总是接在最后又称终端负载。

最常见的有负载、短路器等,复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。

➢ 单端口网络的电参数 通常用阻抗或导纳表示,在射频范畴用反射系数Γ(回损、

驻波比、S

11

)更方便些。

2.两端口网络 最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。

➢ 匹配特性 两端口网络一端接精密负载(标阻)后,在另一端测得的反射系数,

可用来表征匹配特性。

➢ 传输系数与插损 对于一个两端口网络除匹配特性(反射系数)外, 还有一个传输

特性,即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T。

插损(IL) = 20Log│T│dB ,一般为负值,但有时也不记负号,Φ即相移。

.

V2

➢ 两端口的四个散射参量测量 两端口网络的电参数,一般用上述的插损与回损已足,

但对考究的场合会用到散射参量。两端口网络的散射参量有4个,即S

11

、S

21

、S

12

S

22

S参数的基本定义:

S11: 端口2匹配时,端口1的反射系数Г及输入驻波,描述器件输入端的匹配情况,

S11=a2/a1;也可用输入回波损耗RL=-2Olg(ρ)(能量方面的反应)表示。

S22:端口1匹配时,端口2输出驻波,描述器件输出端的匹配情况,S22=b2/b1。

S21:增益或插损,描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。S21=b1/a1. 对于无源

网络即传输系数T或插损,对放大器即增益。

S12:反向隔离度,描述器件输出端的信号对输入端的影响,S12=a2/b2。

特点:

1、

对于互易网络有S12=S21

2、

对于对称网络有S11=S22

3、

对于无耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1输入的

能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上

4、

在高速电路设计中用到的微带线或带状线,都有参考平面,为不对称结构(但平行双导

线就是对称结构),所以S11不等于S22,但满足互易条件,总是有S12=S21。


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