散射参数或s参数
s参数或散射参数代表射频印刷电路板(PCB)元件的线性特性。参数矩阵描述了n端口PCB组件的反射波和透射波相对于入射波的变化。使用s参数可以计算任何PCB元件或线性网络的增益、损耗、相位延迟、电压驻波比(VSWR)和其他特性。s参数也可以称为网络的行为表征。
基本概念
s参数由透射系数和反射系数定义。考虑一个双端口传输线。对于双端口设备，有四个s参数:
/输入= S反映出来11和S22
/输入= S传播12和S21
年代21从端口2发送的信号相对于输入端口1的测量值。年代11是端口1相对于输入端口1的反射信号的度量。
对于多端口网络，传输和反射系数定义为S神经网络,年代毫米,年代纳米,年代锰,地点:
米为输入端口的个数。
n为输出端口的个数。
理解参数图
微带传输线的s参数
考虑微带传输线输电线路．该微带传输线的参数值适用于1- 5ghz的频率范围。计算并绘制此频率范围内的s参数。微带传输线的工作频率约为2.5 GHz。
mline = microstripLine;晶石= sparameters (mline linspace (1 e9,539, 50));rfplot(石膏)
让我们看看S11和S21的阴谋。
的年代11图中显示，在
-50年dB在2.3 GHz左右。随着频率的增加，更多的信号被反射回输入端口。的年代21图描述了信号的端到端传输。图在0分贝时是平坦的，显示在所有频率上损耗很小。
分支线耦合器的s参数
分支线耦合器是一种四端口耦合器，它有直通端口、耦合端口和隔离端口。端口1为输入端口，端口2为直通端口，端口3为隔离端口，端口4为耦合端口。当耦合器被平均分割时，功率在直通端口和耦合端口之间被平均分割。
考虑从分支线耦合器分割和耦合器．该耦合器的参数值为设计频率为3 GHz。计算并绘制耦合器的s参数，以了解其行为。
耦合器= couplerBranchline;晶石= sparameters(耦合器,linspace (1 e9,539, 50));
-
rfplot(晶石,1,1)在rfplot (spar 2 2)在rfplot (spar 3 3)在rfplot(石膏、4、4)
所有的反射系数S11,年代22,年代33,年代44接近
－30dB显示默认的分支线耦合器在所有端口上都有很好的匹配。 -
rfplot(石膏、2、1)在rfplot (spar 3 1)在rfplot (spar 4 1)
S的透射系数21和S41显示端口2和端口4的功率是平均分配的。年代31是
－30dB作为端口3被隔离。
不等威尔金森分配器的s参数
不相等的威尔金森分配器根据元件设计中的功率比在三个端口之间执行任意功率划分。
考虑一个不相等的威尔金森分裂器分割和耦合器．设计频率为2.5 GHz，功率比为4。
分配器= wilkinsonSplitterUnequal;分配器=设计(2.5 e9分配器,“PowerRatio”2);晶石= sparameters(耦合器,linspace (1 e9 4 e9 31));rfplot(晶石,1,1)在rfplot(石膏、2、1)在rfplot (spar 3 1)
的年代11反射系数表示-的值
30.在2.5 GHz时，在设计频率下反射很少。的年代31价值接近
-0.97dB和S21值是-6.99dB表示输出端口基于4的功率比的不平等功率分配。
螺旋电感的s参数
螺旋电感在PCB电路中用作微波谐振元件，在电源中用作扼流圈。
考虑一个方形螺旋电感电感和电容．计算并绘制s参数，以显示在默认频率600 MHz下的功耗节约。
电感器= spiralInductor;晶石= sparameters(电感,linspace (200 e6,800e6, 31));rfplot(石膏);
的年代11和S22值增加到0分贝后600 MHz..
的年代12和S21数值下降表明能量储存在感应器中而不是辐射出来的。
S的行为11和S21值满足能量守恒定律。
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