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網絡分析儀中的S參數是什么 矢量網絡分析儀S11和S21啥意思

本文章由注冊用戶 荊湖酒徒 上傳提供 2023-10-18 評論 0
摘要:網絡分析儀測量時,經常會用到的一個參數就是S參數,S參數是射頻通信領域應用的一種測量參數,全稱是散射參數,是網絡分析的語言。矢量網絡分析儀對S參數進行測量時,會有S11、S21、S12、S22四種不同的情況,其中S11和S21是兩個比較重要的參數,這兩個參數可以表征網絡的性能。下面一起來了解一下網絡分析儀中的S參數是什么以及矢量網絡分析儀S11和S21啥意思吧。

一、網絡分析儀中的S參數是什么

網絡分析(xi)儀測量(liang)的是(shi)S參(can)數(shu),很(hen)多朋友不知道S參(can)數(shu)到底指(zhi)的是(shi)什么,其實(shi)S參(can)數(shu)的全稱是(shi)散射參(can)數(shu),它是(shi)網絡分析(xi)的語言(yan)。

在低頻電路(lu)(lu)上(shang),常用的是Z參數(shu)(開路(lu)(lu)阻抗參數(shu)),這一參數(shu)用在射(she)頻通信領(ling)域既(ji)不(bu)符合習(xi)慣(guan),也難以測量(liang),歸納起(qi)來,有三個重要原因(yin)促使我們選擇一種新的參數(shu)來描述電路(lu)(lu):

1、大多數射頻電路(lu)不允許端口(kou)開路(lu)或(huo)短(duan)路(lu),因為這樣做會讓電路(lu)偏離(li)預定的工作(zuo)狀態。

2、波長很短的(de)時候(hou),即使信號只傳播(bo)很短距離,也會發生不可忽視的(de)相位移動,使測(ce)試計算變得非常困難(nan)。

3、需要有(you)一整(zheng)套方(fang)法,能夠根據(ju)所得到的參數(shu)迅(xun)速簡便的設計電路。

基(ji)于上述原因,散射(she)參(can)數應(ying)運(yun)而生。散射(she)參(can)數(Scattering Parameters)常被簡稱為S參(can)數。

該圖片由注冊用戶"荊湖酒徒"提供,版權聲明反饋

二、矢量網絡分析儀S11和S21啥意思

矢量(liang)網(wang)絡分析儀測量(liang)S參(can)數時,經(jing)常會說到(dao)S11、S21等,這(zhe)些是(shi)什么意思呢?

網絡分析儀測量的(de)散射參數(shu)和(he)阻(zu)抗(kang)參數(shu)類似(si),對于有兩個(ge)端口(kou)(kou)的(de)網絡(例如衰減器)而言,它(ta)也包括四(si)個(ge)部分(fen),用Sij表(biao)示(shi),其中,i表(biao)示(shi)待檢測端口(kou)(kou),j表(biao)示(shi)激勵信號的(de)入射端口(kou)(kou):

1、S11:被測器件(jian)(device under testing,簡稱DUT)的一個端口對信(xin)號的反(fan)射量(liang),又稱回波損耗(hao)。

2、S21:信號通(tong)過被測器件時產(chan)生的變(bian)(bian)化(幅度和相(xiang)位變(bian)(bian)化,又(you)稱插損或增益(yi))。

3、S12:信(xin)號(hao)以相(xiang)反方向通(tong)過被(bei)測器件時產(chan)生(sheng)的變(bian)化(hua)。

4、S22:被(bei)測器件(jian)的(de)另一個(ge)端口對信號的(de)反射量。

以一(yi)個二端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)例(li)子(zi)來分析,S11表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2匹配(pei)時,端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1的(de)(de)反(fan)射(she)系(xi)(xi)數(shu);S22表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1匹配(pei)時,端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2的(de)(de)反(fan)射(she)系(xi)(xi)數(shu);S12表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1匹配(pei)時,端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2到(dao)(dao)端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1的(de)(de)反(fan)向(xiang)傳輸系(xi)(xi)數(shu);S21表(biao)示(shi)端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2匹配(pei)時,端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)1到(dao)(dao)端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)2的(de)(de)正向(xiang)傳輸系(xi)(xi)數(shu)。常用的(de)(de)是(shi)S11和S21,他們分別表(biao)達(da)的(de)(de)意思是(shi):

對于2端口網絡Port1輸入信號,Port2輸出信號,則有(you):S11表示(shi)回波損(sun)(sun)耗,即(ji)(ji)有(you)多少(shao)能(neng)量(liang)(liang)返回了Port1,當然越(yue)(yue)小越(yue)(yue)好,即(ji)(ji)能(neng)量(liang)(liang)很少(shao)反射(she)回來,一般S11<0.1(-20dB)。S21表示(shi)插入損(sun)(sun)耗,即(ji)(ji)有(you)多少(shao)能(neng)量(liang)(liang)傳(chuan)輸到Port2,當然越(yue)(yue)大(da)越(yue)(yue)好,最大(da)是1,即(ji)(ji)能(neng)量(liang)(liang)全部傳(chuan)輸到port2,沒有(you)損(sun)(sun)耗。一般S21>0.7(-3dB)。

對我們實際工程(cheng)應用中,S11和S21是兩個比較重要的參數,這兩個參數可以(yi)表征網(wang)絡的性能。

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