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[汇总]S11、S12、S21、S22之间的逻辑关系

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2024年3月22日发(作者:佴长莹)

S11、S12、S21、S22之间的逻辑关系

S11、S12、S21、S22之间的逻辑关系

Sij代表的意思是能量从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能量比值的平方根,也经常被简化

为等效反射电压和等效入射电压的比值,各参数的物理含义和特殊网

络的特性如下:

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;

对于互易网络,有:S12=S21;

2=1 ;

对于对称网络,有:S11=S22 对于无耗网络,有:(S11)2+(S12)

S21表示插入损耗,也就是有多少能量被传输到目的端(Port2)了,

这个值越大越好,理想值是1,即0dB,S21越大传输的效率越高,

一般建议S21>0.7,即-3dB。

S参数分析

微波系统主要研究信号和能量两大问题:信号问题主要是研究幅频

和相频特性;能量问题主要是研究能量如何有效地传输。微波系统是

分布参数电路,必须采用场分析法,但场分析法过于复杂,因此需要

一种简化的分析方法。微波网络法被广泛运用于微波系统的分析,是

一种等效电路法,在分析场分布的基础上,用路的方法将微波元件等

效为电抗或电阻器件,将实际的导波传输系统等效为传输线,从而将

实际的微波系统简化为微波网络,把场的问题转化为路的问题来解

决。微波网络理论是在低频网络理论的基础上发展起来的,低频电路

分析是微波电路分析的一个特殊情况。一般地,对于一个网络有Y、

Z和S参数可用来测量和分析,Y称为导纳参数,Z称为阻抗参数,S

称为散射参数;前两个参数主要用于集总电路,Z和Y参数对于集总

参数电路分析非常有效,各参数可以很方便的测试;但是在微波系统

中,由于确定非TEM波电压、电流非常困难,而且在微波频率测量电

压和电流也存在实际困难。因此,在处理高频网络时,等效电压和电

流以及有关的阻抗和导纳参数变得较抽象。与直接测量入射、反射及

传输波概念更加一致的表示是散射参数,即S参数矩阵,它更适合于

分布参数电路。S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络

参数,适于微波电路分析,以器件端口的反射信号以及从该端口传向

另一端口的信号来描述电路网络。同N端口网络的阻抗和导纳矩阵那

样,用散射矩阵亦能对N端口网络进行完善的描述。阻抗和导纳矩阵

反映了端口的总电压和电流的关系,而散射矩阵是反映端口的入射电

压波和反射电压波的关系。散射参量可以直接用网络分析仪测量得

到,可以用网络分析技术来计算。只要知道网络的散射参量,就可以

将它变换成其它矩阵参量。

接头:

IPX 接头

MMCX 接头

SMA 接头

N型 接头

2024年3月22日发(作者:佴长莹)

S11、S12、S21、S22之间的逻辑关系

S11、S12、S21、S22之间的逻辑关系

Sij代表的意思是能量从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能量比值的平方根,也经常被简化

为等效反射电压和等效入射电压的比值,各参数的物理含义和特殊网

络的特性如下:

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;

对于互易网络,有:S12=S21;

2=1 ;

对于对称网络,有:S11=S22 对于无耗网络,有:(S11)2+(S12)

S21表示插入损耗,也就是有多少能量被传输到目的端(Port2)了,

这个值越大越好,理想值是1,即0dB,S21越大传输的效率越高,

一般建议S21>0.7,即-3dB。

S参数分析

微波系统主要研究信号和能量两大问题:信号问题主要是研究幅频

和相频特性;能量问题主要是研究能量如何有效地传输。微波系统是

分布参数电路,必须采用场分析法,但场分析法过于复杂,因此需要

一种简化的分析方法。微波网络法被广泛运用于微波系统的分析,是

一种等效电路法,在分析场分布的基础上,用路的方法将微波元件等

效为电抗或电阻器件,将实际的导波传输系统等效为传输线,从而将

实际的微波系统简化为微波网络,把场的问题转化为路的问题来解

决。微波网络理论是在低频网络理论的基础上发展起来的,低频电路

分析是微波电路分析的一个特殊情况。一般地,对于一个网络有Y、

Z和S参数可用来测量和分析,Y称为导纳参数,Z称为阻抗参数,S

称为散射参数;前两个参数主要用于集总电路,Z和Y参数对于集总

参数电路分析非常有效,各参数可以很方便的测试;但是在微波系统

中,由于确定非TEM波电压、电流非常困难,而且在微波频率测量电

压和电流也存在实际困难。因此,在处理高频网络时,等效电压和电

流以及有关的阻抗和导纳参数变得较抽象。与直接测量入射、反射及

传输波概念更加一致的表示是散射参数,即S参数矩阵,它更适合于

分布参数电路。S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络

参数,适于微波电路分析,以器件端口的反射信号以及从该端口传向

另一端口的信号来描述电路网络。同N端口网络的阻抗和导纳矩阵那

样,用散射矩阵亦能对N端口网络进行完善的描述。阻抗和导纳矩阵

反映了端口的总电压和电流的关系,而散射矩阵是反映端口的入射电

压波和反射电压波的关系。散射参量可以直接用网络分析仪测量得

到,可以用网络分析技术来计算。只要知道网络的散射参量,就可以

将它变换成其它矩阵参量。

接头:

IPX 接头

MMCX 接头

SMA 接头

N型 接头

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