《微波網(wǎng)絡(luò)ST參數(shù)定義》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《微波網(wǎng)絡(luò)ST參數(shù)定義（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,四散射,參量,s,(s Parameter),Z,參量、,Y,參量 及,A,參量 都是表示端口間電壓、電流關(guān)系的參量,。,特點(diǎn)：這些,參數(shù)用于集總電路非常有效，各參數(shù)可以很方便的測(cè)試；,但是，在微波網(wǎng)絡(luò)中，測(cè)量各端口上的電壓和電流是困難的，因此這些參量難以測(cè)量。,低頻網(wǎng)絡(luò),四散射,參量,s,(s Parameter),散射參數(shù)就是建立在,入射波、反射波,關(guān)系基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，適于微波電路分析，以器件端口的反射信號(hào)以及從該端口傳向另一端口的信號(hào)，來(lái)描述該網(wǎng)絡(luò)。,同,N,端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗和導(dǎo)納矩陣相比，用,散射矩

2、陣,亦能對(duì),N,端口網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行完善的描述。阻抗和導(dǎo)納矩陣反映了端口的總,電壓和電流,的關(guān)系，而散射矩陣是反映端口的,入射波,和,反射波,的關(guān)系。,高頻網(wǎng)絡(luò),四散射,參量,s,(s Parameter),散射參量有歸一化和非歸一化之分，,通常所說(shuō)的散射參量是指歸一化散射參量，,用,s,表示，它給出的是各端口歸一化入、反射波之間的關(guān)系；,實(shí)際工作中最常用的散射參量是歸一化散射參量。散射參量可以直接用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量得到。只要知道網(wǎng)絡(luò)的散射參量，就可以將它變換成其它矩陣參量。,四散射,參量,s,(s Parameter),S,參數(shù)的特點(diǎn)：,1,）引入了多端口，任意輸入、輸出,2,）直接從功率出發(fā)，從波

3、動(dòng)出發(fā),3,）采用波參數(shù)，入射和反射更加清晰,四散射,參量,s,(s Parameter),1,、入射波,a,和反射波,b,（入射電壓波和反射電壓波）,由于系統(tǒng)是線(xiàn)性的,四散射,參量,s,(s Parameter),由,傳輸線(xiàn)理論,已經(jīng)導(dǎo)出：,首先定義出入射波和散射波(,a,和,b)。,四散射,參量,s,(s Parameter),入射波,反射波,我們把上式中的 稱(chēng)為歸一化電壓，稱(chēng)為歸一化電流分別用,u,和,i,表示。,則進(jìn)一步寫(xiě)出,采用歸一化的電壓波就等于歸一化入射波加反射波，歸一化的電流波等于歸一化入射波減反射波,對(duì)于微波網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，通常用斜體的小寫(xiě)字母,“,i,”,表示第,i,個(gè)端口,。如

4、,對(duì)二端口網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，取,i,=1,，,2,。,“,a,”,表示入射波，即,進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的波,；,“,b,”,表示反射波，即,離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的波,。,圖,5-,5,給出了分析二端口網(wǎng)絡(luò)歸一化散射參量的示意圖,。,圖,5-,5二端口網(wǎng)絡(luò)入、反射波示意圖,a,1,b,1,a,2,b,2,四散射,參量,s,(s Parameter),后一項(xiàng)的實(shí)部顯然等于0，于是可見(jiàn),網(wǎng)絡(luò)獲得功率,關(guān)系更加清晰：,P=P,入,-P,反,（,1,）物理意義是功率等于入射功率減去散射功率。,四散射,參量,s,(s Parameter),（2）入射功率,=,各端口入射功率的和,Hermite,算符,對(duì)于雙端口的入射功率,=1,端口的入

5、射功率,+2,端口的入射功率,S,參數(shù)定義,用散射參量表示的歸一化入、反射波電壓的關(guān)系為,寫(xiě)成矩陣形式,或簡(jiǎn)寫(xiě)成,b,=,s,a,圖,5-,5二端口網(wǎng)絡(luò)入、反射波示意圖,a,1,b,1,a,2,b,2,歸一化散射參量各參量的物理含義：,端口,(,2,),接匹配負(fù)載時(shí)，端口,(,1,),的反射系數(shù),端口,(,1,),接匹配負(fù)載時(shí)，端口,(,2,),的反射系數(shù),端口,(,1,),接匹配負(fù)載時(shí)，端口,(,2,),到端口,(,1,),的歸一化傳輸系數(shù),端口,(,2,),接匹配負(fù)載時(shí)，端口,(,1,),到端口,(,2,),的歸一化傳輸系數(shù),一、S參數(shù)的提出及應(yīng)用,S參數(shù),(散射參數(shù)),的定義,一、S參數(shù)

6、的提出及應(yīng)用,S參數(shù)的物理意義,采用適當(dāng)?shù)?負(fù)載,阻抗Z,L,=Z,0,，使2端口負(fù)載與傳輸線(xiàn)特性阻抗Z,0,匹配，從而測(cè)量S,11,和S,21,。,回波損耗（dB）：,正向功率增益（dB）：,端口匹配,端口接匹配負(fù)載,概念區(qū)分,b=0,a=0,a,1,b,1,a,2,b,2,a,i,b,i,a,n,b,n,1,2,i,n,Network,3,N,口散射,參量,s,(s Parameter),或簡(jiǎn)寫(xiě)成,b,=,s,a,S,散射參數(shù)性質(zhì),網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱(chēng)時(shí),S,ii,=S,jj,網(wǎng)絡(luò)互易時(shí),S,ij,=S,ji,網(wǎng)絡(luò)無(wú)耗時(shí),S,+,S=,I,其中,I,n,階單位矩陣,+,Hermite,符號(hào)，表示共軛轉(zhuǎn)

7、置或轉(zhuǎn)置共軛,3,N,口散射,參量,s,(s Parameter),所謂無(wú)耗，入射功率和反射功率相等,由,矩陣乘積的轉(zhuǎn)置為兩個(gè)矩陣倒置的轉(zhuǎn)置,（1）,（2）,（3）,a的任意性,3,N,口散射,參量,s,(s Parameter),物理意義：,S,ii,其它端口接匹配負(fù)載，,i,口的反射系數(shù),S,ij,其它端口接匹配負(fù)載，,j,口到,i,口的傳輸,系數(shù),注意：,每一端口的散射參量都是在,其他端口接匹配負(fù)載,的狀態(tài)下定義的。,因此，對(duì)于二端口網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)端口,(,2,),所接負(fù)載,Z,L,Z,02,時(shí)，端口,(,1,),的反射系數(shù)不再等于,s,11,。,這種情況下，若令端口,(,1,),的電壓反射系

8、數(shù)為,in,，則由散射參量的定義式，可求得,in,與負(fù)載反射系數(shù),L,的關(guān)系。,對(duì)于雙口網(wǎng)絡(luò)，輸入反射系數(shù),in,和負(fù)載反射系數(shù),L,有關(guān)系,4,負(fù)載反射系數(shù)與輸入反射系數(shù)的變換定理,雙口網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù),S,S,參數(shù),a,1,b,1,in,L,證明注意到,in,和,L,的不對(duì)稱(chēng)性,雙口網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù),S,S,參數(shù),a,1,b,1,in,L,a,2,b,2,且寫(xiě)出雙口網(wǎng)絡(luò)的,S,參數(shù),由上式中得到,又從上式可知,證明,短路,匹配,開(kāi)路,請(qǐng)問(wèn)此二端口網(wǎng)絡(luò)是否互易和無(wú)耗？若在端口2短路，求端口1處的駐波比。,例：測(cè)得某二端口網(wǎng)絡(luò)的S矩陣為,解：由于,故網(wǎng)絡(luò)互易。,又由：,不滿(mǎn)足幺正性，因此網(wǎng)絡(luò)為有耗網(wǎng)絡(luò)。,在端口2短路：,G,L,=-1,則1端口的駐波比：,則1端口的回波損耗：,對(duì)于一般的,S,+,S,=,I,具體到雙口網(wǎng)絡(luò)是,具體寫(xiě)為,雙口網(wǎng)絡(luò)的無(wú)耗約束,雙口網(wǎng)絡(luò)的s參數(shù)的基本性質(zhì),振幅條件,相位條件,S,參數(shù)的似對(duì)稱(chēng)和似互易特性,證明：,由,3,得：,（4）,（4）代入（1）,（5）,由,2,得：,（5）,（6）,