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S参数模型

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S 参数模型
1、 S 参数简介 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。微波网络理论在低频网络理论的基础上发展起来,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 参数对于集中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、电流的困难性,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
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