[经验]

矢量网络分析仪入门第一步-什么是S参数？

2022-10-20 14:30:16

12781 网络分析仪 S参数

在微波测量中，功率是一项重要的参数。工程师们都希望在微波电路的设计中能够将功率进行更有效的传输，而功率通常使用传输线来进行传导，在理想的情况下我们希望在这条传输线中，从输入端到接收端的功率是一样的，但是实际的传输过程难免会三种情况：

1.其中一部分的信号会从输入端被反射回来，就像光的折射现象一样，由于介质的不同，会产生一定的反射。

光的折射

2.一部分信号传输到其他端口

3.剩下一部分在传输的过程中通过热辐射或电磁辐射的方式被耗散了。

因此，信号在传输过程发生了一定的变化，S参数就是用于描述多端口网络中射频能量的传输与反射特性。S参数下标的第一个数字表示响应端（接收端），第二个数字代表激励端（入射端），例如S11代表端口1相对于端口1输入信号的响应，而S21代表端口2相对于端口1输入信号的响应。

我们可以通过下面这张图来简单了解一下双端口S参数的定义：

双端口S参数网络图

假设端口1为信号输入端，端口2为信号接收端时，则a1为端口1的入射信号，b1为端口1被DUT反射回来的信号，b2为端口2接收到的信号，此时a2为零

那么S11=b1/a1、S21=b2/a1

同理当我们以端口2作为信号输入端，端口1为信号接收端时，a2为入射信号，b2为端口2被DUT反射回来的信号，b1为端口1接收到的信号，此时a1为零

那么S22=b2/a2、S12=b1/a2

由上我们可以知道，当我们用于测量单端口器件的传输与反射特性时可以测量S11，测量双端口器件时可以测量S11、S21、S22、S12，而其他的多端口器件的S参数根据入射与反射之间的传输关系有更多的S参数需要进行测量，以此验证微波电路在传输过程中的变化。

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