一、網絡分析儀中的S參數是什么
網絡分析儀測量的是S參數(shu),很多朋友不知道S參數(shu)到底(di)指的是什(shen)么,其實S參數(shu)的全(quan)稱是散射參數(shu),它是網絡分析的語言。
在低頻電(dian)路上,常用的是Z參(can)數(shu)(開路阻抗參(can)數(shu)),這(zhe)一(yi)參(can)數(shu)用在射頻通信(xin)領域既不符合習慣,也難以測量(liang),歸納(na)起(qi)來,有三(san)個(ge)重(zhong)要原因促使(shi)我們選擇(ze)一(yi)種(zhong)新(xin)的參(can)數(shu)來描述電(dian)路:
1、大多數射(she)頻電路不允許端口開路或短路,因為這樣(yang)做(zuo)會讓電路偏離預定的工(gong)作狀態。
2、波長很短的時候,即使信號只傳播很短距離(li),也(ye)會發生(sheng)不可忽視(shi)的相位移動(dong),使測(ce)試計算變得非常(chang)困難。
3、需要有(you)一整套(tao)方法,能夠根據所(suo)得到的參數迅速簡便的設計電(dian)路。
基于上述原(yuan)因,散(san)射參(can)(can)數(shu)應運(yun)而生。散(san)射參(can)(can)數(shu)(Scattering Parameters)常被簡稱為(wei)S參(can)(can)數(shu)。
二、矢量網絡分析儀S11和S21啥意思
矢(shi)量網絡分(fen)析(xi)儀測量S參數時(shi),經常會說到S11、S21等,這(zhe)些是什(shen)么意思呢?
網絡分析儀測(ce)量的(de)(de)散射參數和(he)阻(zu)抗參數類(lei)似,對(dui)于有兩個端口的(de)(de)網絡(例如衰減器)而言,它也(ye)包括四個部分(fen),用Sij表(biao)示,其中,i表(biao)示待(dai)檢(jian)測(ce)端口,j表(biao)示激(ji)勵信(xin)號的(de)(de)入射端口:
1、S11:被測(ce)器件(jian)(device under testing,簡稱DUT)的(de)一個端(duan)口對信號(hao)的(de)反射(she)量(liang),又稱回波(bo)損(sun)耗。
2、S21:信號通過被測器件時產生的變化(幅(fu)度和(he)相位變化,又稱(cheng)插損或(huo)增益)。
3、S12:信(xin)號以相(xiang)反(fan)方(fang)向通過(guo)被(bei)測器件時(shi)產生(sheng)的變化(hua)。
4、S22:被測器(qi)件的另一個端口對信(xin)號的反(fan)射(she)量(liang)。
以一(yi)個二端(duan)(duan)(duan)口(kou)的(de)例子來分(fen)析,S11表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)2匹(pi)(pi)配(pei)(pei)(pei)時(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)1的(de)反(fan)(fan)(fan)射系(xi)數;S22表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)1匹(pi)(pi)配(pei)(pei)(pei)時(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)2的(de)反(fan)(fan)(fan)射系(xi)數;S12表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)1匹(pi)(pi)配(pei)(pei)(pei)時(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)2到(dao)端(duan)(duan)(duan)口(kou)1的(de)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)傳輸(shu)系(xi)數;S21表(biao)示(shi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)2匹(pi)(pi)配(pei)(pei)(pei)時(shi),端(duan)(duan)(duan)口(kou)1到(dao)端(duan)(duan)(duan)口(kou)2的(de)正向(xiang)傳輸(shu)系(xi)數。常用的(de)是S11和S21,他們分(fen)別表(biao)達的(de)意思是:
對于2端口網絡Port1輸入信號(hao),Port2輸出信號(hao),則有:S11表(biao)示(shi)回波損(sun)耗,即有多(duo)少(shao)能量返回了Port1,當然越小越好,即能量很少(shao)反射(she)回來,一般(ban)S11<0.1(-20dB)。S21表(biao)示(shi)插入損(sun)耗,即有多(duo)少(shao)能量傳(chuan)輸到Port2,當然越大(da)越好,最大(da)是1,即能量全部傳(chuan)輸到port2,沒有損(sun)耗。一般(ban)S21>0.7(-3dB)。
對我(wo)們實際工程(cheng)應(ying)用中,S11和S21是(shi)兩個比較重要的(de)參數,這兩個參數可(ke)以表(biao)征網絡(luo)的(de)性能(neng)。