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安泰维修为你揭开网络分析仪中的S参数的“神秘面纱”
2020-9-9 15:39:05  30
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现代网络分析仪已广泛在研究,生产中大量运用,网络分析仪被广泛地使用于分析各种不一样部件,材料,电路,设备和系统。无论是在研究阶段为了优化模拟电路的规划,还是为了调试检测电子元器件,矢量网络分析仪都成为一种不可缺少的测量仪器。
网络是一个被高频率运用的术语,有很多种现代的定义。就网络分析而言,网络指一组内部相互关联的电子元器件。网络分析仪的功能之一就是量化两个射频元件间的阻抗不匹配,最大限度地提升功率效率和信号的完整性。每当射频信号由一个元件进入另一个时,总会有一部分信号被反射,而另一部分被传输。下面一起学习探讨一下网络分析仪中的S参数具体是什么?
今天的主角“S参数”就正式登场了。在仿真中我们一般都用S参数来代表无源网络。S参数也被称为散射参数,适用于分布参数电路。
下图非常形象的表示信号的走向。A1是入射的信号,B1是反射的信号,B2是传输的信号。S参数就是建立在这些信号能量关系基础上的网络参数。
S参数可以用网络分析仪测量到,并用网络分析技术计算。
常用的表达式是Sij:意思表达为能量从j口注入,在i口测得的能量,如S11定义为从Port1口反射的能量与输入的能量的比值的平方根,也经常被简化为等效反射电压与等效入射电压的比值。
现在我们想象把网络看成一个“黑盒子”,现在只关心端口能量的数值。
以一个二端口的例子来分析S参数的含义:
S11:端口2匹配时,端口1的反射系数
S22:端口1匹配时,端口2的反射系数
S12:端口1匹配时,端口2到端口1的反向传输系数
S21:端口2匹配时,端口1到端口2的正向传输系数
我们常用的是S11和S21,他们分别表达的意思是:
对于2端口网络Port1输入信号,Port2输出信号,则有:
S11表示回波损耗,即有多少能量返回了Port1,当然越小越好,即能量很少反射回来,一般S11<0.1(-20dB)。
S21表示插入损耗,即有多少能量传输到Port2,当然越大越好,最大是1,即能量全部传输到port2,没有损耗。一般S21>0.7(-3dB)。
所以,对我们实际工程应用中,S11和S21是两个比较重要的参数,这两个参数可以表征网络的性能。通常我们S参数的幅度习惯用DB表示。
在实践中,我们经常用到的单根传输线或一个过孔,它就可以等效成一个二端口网络,一端接输入信号,另一端接输出信号,所以如果以Port1作为信号的输入端口,Port2作为信号的输出端口,那么S11表示的就是这条传输线的回波损耗了。
以上内容由西安安泰维修中心整理,如需了解更多网络分析仪相关介绍或者产品应用,欢迎访问安泰仪器维修网,关注公众号:安泰测试

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2020-9-9 15:39:05   评论 分享淘帖
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