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。这里仅简单的(但不严格)带上一笔。 S11与网络输出端接上匹配负载后的输入反射系数Г相当。注意:它是网络的失配,不是负载的失配。负载不好测出的Γ,要经过修正才能得到 S11 。 S21与网络输出端匹配时的电压和输入端电压比值相当,对于无源网络即传输系数 T 或插损,对放大器即增益。 上述两项是最常用的。 S12即网络输出端对输入端的影响,对不可逆器件常称隔离度。 S22即由输出端向网络看的网络本身引入的反射系数。 中高档矢网可以交替或同时显示经过全端口校正的四个参数,普及型矢网不具备这种能力,只有插头重新连接才能测得 4 个参数,而且没有作全端口校正。 1.2 传输线 传输射频信号的线缆泛称传输线。常用的有两种:双线与同轴线,频率更高则会用到微带线与波导,虽然结构 不同,用途 各 异 ,但其 基 本特 性 都 可由传输线公 式 所 表 征 。 ·特 性 阻 抗Z0 它是一种由结构 尺 寸 决 定 ...