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种盒子,不管大小怎样,中间装的什么,我们并不一定懂得,它只要是对外接有一种同轴连接器,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,这儿重要是指多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
由于只有一种口,总是接在最终又称终端负载
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 一般用阻抗或导纳表达,在射频范围用反射系数 Γ(回损、驻波比、S11)更以便些
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
传播系数与插损 对于一种两端口网络除匹配特性(反射系数)外, 尚有一种传播特性,即通过网络与不通过网络的电压之比叫作传播系数 T
插损(IL) = 20Log│T│dB ,一般为负值,但有时也不记负号,Φ 即相移
V2两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,但对讲究的场所会用到散射参量
两端口网络的散射参量有 4 个,即S11、S21、S12、S22
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状况,S11=a2/a1;也可用输入回波损耗 RL=-2Olg(ρ)(能量方面的反应)表达
S22:端口 1 匹配时,端口 2 输出驻波,描述器件输出端的匹配状况,S22=b2/b1
S21:增益或插损,描述信号通过器件后被放大的倍数或者衰减量
S21=b1/a1