一、網(wǎng)絡(luò)分析儀中的S參數(shù)是什么
網(wǎng)絡(luò)分析儀測量的是S參數(shù),很多朋友不知道S參數(shù)到底指的是什么,其實S參數(shù)的全稱是散射參數(shù),它是網(wǎng)絡(luò)分析的語言。
在低頻電路上,常用的是Z參數(shù)(開路阻抗參數(shù)),這一參數(shù)用在射頻通信領(lǐng)域既不符合習(xí)慣,也難以測量,歸納起來,有三個重要原因促使我們選擇一種新的參數(shù)來描述電路:
1、大多數(shù)射頻電路不允許端口開路或短路,因為這樣做會讓電路偏離預(yù)定的工作狀態(tài)。
2、波長很短的時候,即使信號只傳播很短距離,也會發(fā)生不可忽視的相位移動,使測試計算變得非常困難。
3、需要有一整套方法,能夠根據(jù)所得到的參數(shù)迅速簡便的設(shè)計電路。
基于上述原因,散射參數(shù)應(yīng)運而生。散射參數(shù)(Scattering Parameters)常被簡稱為S參數(shù)。
二、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀S11和S21啥意思
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量S參數(shù)時,經(jīng)常會說到S11、S21等,這些是什么意思呢?
網(wǎng)絡(luò)分析儀測量的散射參數(shù)和阻抗參數(shù)類似,對于有兩個端口的網(wǎng)絡(luò)(例如衰減器)而言,它也包括四個部分,用Sij表示,其中,i表示待檢測端口,j表示激勵信號的入射端口:
1、S11:被測器件(device under testing,簡稱DUT)的一個端口對信號的反射量,又稱回波損耗。
2、S21:信號通過被測器件時產(chǎn)生的變化(幅度和相位變化,又稱插損或增益)。
3、S12:信號以相反方向通過被測器件時產(chǎn)生的變化。
4、S22:被測器件的另一個端口對信號的反射量。
以一個二端口的例子來分析,S11表示端口2匹配時,端口1的反射系數(shù);S22表示端口1匹配時,端口2的反射系數(shù);S12表示端口1匹配時,端口2到端口1的反向傳輸系數(shù);S21表示端口2匹配時,端口1到端口2的正向傳輸系數(shù)。常用的是S11和S21,他們分別表達(dá)的意思是:
對于2端口網(wǎng)絡(luò)Port1輸入信號,Port2輸出信號,則有:S11表示回波損耗,即有多少能量返回了Port1,當(dāng)然越小越好,即能量很少反射回來,一般S11<0.1(-20dB)。S21表示插入損耗,即有多少能量傳輸?shù)絇ort2,當(dāng)然越大越好,最大是1,即能量全部傳輸?shù)絧ort2,沒有損耗。一般S21>0.7(-3dB)。
對我們實際工程應(yīng)用中,S11和S21是兩個比較重要的參數(shù),這兩個參數(shù)可以表征網(wǎng)絡(luò)的性能。