S參數(shù)的算式.ppt

1、10.2 網(wǎng)絡(luò)分析儀,10.2.1 網(wǎng)絡(luò)分析的基本概念 10.2.2 網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng) 10.2.3 反射參數(shù)測量 10.2.4 傳輸參數(shù)測量 10.2.5 S參數(shù)的全面測量及誤差修正,10.2.1 網(wǎng)絡(luò)分析的基本概念,網(wǎng)絡(luò)分析概述 微波網(wǎng)絡(luò)S參數(shù) S參數(shù)的流圖表示及計算,網(wǎng)絡(luò)對實(shí)際物理電路和元件進(jìn)行的數(shù)學(xué)抽象，主要研究外部特性。,網(wǎng)絡(luò)分析在感興趣的頻率范圍內(nèi)，通過線性激勵-響應(yīng)測試確定元件的幅頻特性和相頻特性的過程。,網(wǎng)絡(luò)分析儀通過正弦掃頻測量獲得線性網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)以及阻抗函數(shù)的儀器。,網(wǎng)絡(luò)分析概述,線性網(wǎng)絡(luò)與非線性網(wǎng)絡(luò) 線性網(wǎng)絡(luò)（系統(tǒng)）：僅改變輸入信號的幅度和（或）相位，不會產(chǎn)生新的頻率信號；

2、 非線性網(wǎng)絡(luò)（系統(tǒng)）：改變輸入信號的頻率，或產(chǎn)生其他頻率成分。 網(wǎng)絡(luò)分析總是假定被分析網(wǎng)絡(luò)是線性的，因而可以基于正弦掃頻法進(jìn)行頻率特性的定量分析。非線性網(wǎng)絡(luò)通常使用頻譜儀進(jìn)行測量。,網(wǎng)絡(luò)分析概述（續(xù)）,網(wǎng)絡(luò)分析參數(shù) 標(biāo)量反射參數(shù)： 標(biāo)量傳輸參數(shù)： 矢量反射參數(shù)： 矢量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)： 矢量相位： 品質(zhì)因數(shù)Q,微波網(wǎng)絡(luò)S參數(shù),微波網(wǎng)絡(luò)常用散射參數(shù)（S參數(shù)）表示。任何網(wǎng)絡(luò)都可用多個S參數(shù)表征其端口特性，對n端口網(wǎng)絡(luò)需要n2個S參數(shù)。,S11、S21、S12、S22：表示雙端口網(wǎng)絡(luò)的四個S參數(shù)，即散射參量。,微波網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)（續(xù)）,散射方程,S參數(shù)的物理意義,b1、b2: 端口1、2上的所有出射波 a1、a

3、2: 端口1、2上的入射波,S11:端口2匹配時端口1的反射系數(shù) S21:端口2匹配時的正向傳輸系數(shù),S22:端口1匹配時端口2的反射系數(shù) S12:端口1匹配時的反向傳輸系數(shù),S參數(shù)的流圖表示及計算,信流圖 使用節(jié)點(diǎn)代表信號，用支路和箭頭代表信號及其流動的方向，并用支路旁標(biāo)代表支路的傳遞函數(shù)即信號大小。上圖所示的雙端口網(wǎng)絡(luò)可用流圖表示如下：,S參數(shù)的流圖表示及計算（續(xù)1）,梅森（Mason）不接觸環(huán)路法則,T：信流圖所代表的網(wǎng)絡(luò)的增益或傳輸函數(shù) Tk：第k條路徑上所有支路系數(shù)的乘積 ：信流圖行列式，即信流圖所代表的網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)立方程組的行列式 k：與第k條開路不接觸的子信流圖的行列式,S參數(shù)的流圖

4、表示及計算（續(xù)2）,信流圖計算舉例 在雙端口網(wǎng)絡(luò)的端口2上終接一個反射系數(shù)為L的負(fù)載：,由梅森法則：,故有：,10.2.2 網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)分析儀是通過測定網(wǎng)絡(luò)的反射參數(shù)和傳輸參數(shù)，從而對網(wǎng)絡(luò)中元器件特性的全部參數(shù)進(jìn)行全面描述的測量儀器，用于實(shí)現(xiàn)對線性網(wǎng)絡(luò)的頻率特性測量。 網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠完成反射、傳輸兩種基本測量，從而確定幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)特性，S參數(shù)是其中最基本的特性。 標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀：只測量線性系統(tǒng)的幅度信息； 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀：可同時進(jìn)行幅度傳輸特性和相位特性測量。,系統(tǒng)組成原理,基本的網(wǎng)絡(luò)分析儀主要由信號源、S參量測量裝置及矢量電壓表組成。,信號源：向被測網(wǎng)絡(luò)提供入射信號或激勵； S參量測量裝置：實(shí)際上是反射測量電路與傳輸測量電路的組合，首先將入射、反射及傳輸信號分離開，然后通過轉(zhuǎn)換開關(guān)分別進(jìn)行測量； 矢量電壓表：測量入射、反射和傳輸信號的幅值及它們之間的相位差。也可以通過幅相接收機(jī)實(shí)現(xiàn)此功能。,標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀,a1為入射波、b1為反射波、b2為傳輸波，它們的測量通道分別為R（參考）、A、B。通過這些信號可確定正向S參數(shù)|S1