S 参数定义、矢量网络分析仪基础知识及S 参数测量 §1 基本知识 1.1 射频网络 这里所指的网络是指一个盒子,不管大小如何,中间装的什么,我们并不一定知道,它只要是对外接有一个同轴连接器,我们就称其为单端口网络,它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。注意:这儿的网络与计算机网络并不是一回事,计算机网络是比较复杂的多端(口)网络,这儿主要是指各种各样简单的射频器件(射频网络),而不是互连成网的网络。 1.单端口网络 习惯上又叫负载 ZL。因为只有一个口,总是接在最后又称终端负载。最常见的有负载、短路器等,复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。 ➢ 单端口网络的电参数 通常用阻抗或导纳表示,在射频范畴用反射系数Γ(回损、驻波比、S11)更方便些。 2.两端口网络 最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。 ➢ 匹配特性 两端口网络一端接精密负载(标阻)后,在另一端测得的反射系数,可用来表征匹配特性。 ➢ 传输系数与插损 对于一个两端口网络除匹配特性(反射系数)外, 还 有一个传输特性,即 经 过 网络与不经 过 网络的电压 之 比叫作 传输系数T。 插损(IL) = 20Log│ T│ dB ,一般 为负值 ,但 有时 也 不记 负号 ,Φ 即 相 移 。 ➢ 两端口的四 个散 射参量测量 两端口网络的电参数,一般 用上述 的插损与回损已 足 ,但 对考 究 的场 合 会 用到 散 射参量。两端口网络的散 射参量有 4 个,即 S11、S21、S12、S22。 V 2 S 参数的基本定义: S11: 端口2 匹配时,端口1 的反射系数Г及输入驻波,描述器件输入端的匹配情况,S11=a2/a1;也可用输入回波损耗 RL=-2Olg(ρ)(能量方面的反应)表示。 S22:端口1 匹配时,端口2 输出驻波,描述器件输出端的匹配情况,S22=b2/b1。 S21:增益或插损,描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T 或插损,对放大器即增益。 S12:反向隔离度,描述器件输出端的信号对输入端的影响,S12=a2/b2。 特点: 1、 对于互易网络有 S12=S21 2、 对于对称网络有 S11=S22 3、 对于无耗网络,有 S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1 输入的能量不是被反射回端口1 就是传输到端口2 上 4、 在高速电路设计中用到的微带线或带状线,都有参考平面,为不对称结构(但平行双导线就是对称结构),...