二端口网络的网络参数-1.ppt

二端口网络的网络参数 1、1 阻抗参数[Z]  设参考面T1处的电压和电流分别为U1和I1,而参考面T2处电压和电流分别为U2、I2,连接T1、T2端的广义传输线的特性阻抗分别为Ze1和Ze2。  阻抗参数[Z] 阻抗参数[Z] 写成矩阵形式： 阻抗参数[Z] 阻抗参数[Z] 1、2 导纳参数[Y] 在上述双端口网络中, 以U1、U2为自变量, I1、I2为因变量, 则可得另一组方程: I1=Y11U1+Y12U2 I2=Y21U1+Y22U2 导纳参数[Y] 其中, ［Y］是双端口网络的导纳矩阵, 各参数的物理意义为 导纳参数[Y] ［Y］矩阵中的各参数必须用短路法测得, 称这些参数为短路导纳参数。其中, Y11、Y22为端口1和端口2的自导纳, 而Y12、Y21为端口“1”和端口“2”的互导纳。  导纳参数[Y] 归一化表示 [i]= 1、3 转移参数[A] 转移矩阵也称为［A］矩阵, 它在研究网络级联特性时特别方便。在上述双端口网络中，若用端 转移参数[A] 成矩阵形式，则有： 转移参数[A] 转移参数[A] 则有 转移参数[A] 对于互易网络：A11A12-A12A21=a11a22-a12a21=1 对于对称网络：a11=a22 A11=A22 对于无耗网络：A12、A21/a12、a21为虚数 转移参数[A] 转移参数[A] 则有 转移参数[A] 转移参数[A] 1、4 散射参数[S] 前面讨论的三种网络矩阵及其所描述的微波网络, 都是建立在电压和电流概念基础上的,因为在微波系统中无法实现真正的恒压源和恒流源,所以电压和电流在微波频率下已失去明确的物理意义。 另外这三种网络参数的测量不是要求端口开路就是要求端口短路,这在微波频率下也是难以实现的。 但在信源匹配的条件下,总可以对驻波系数、反射系数及功率等进行测量,也即在与网络相连的各分支传输系统的端口参考面上入射波和反射波的相对大小和相对相位是可以测量的;而散射矩阵就是建立在入射波的关系基础上的网络参数矩阵。 散射参数[S] 散射参数[S] S参数的定义 考虑双端口网络如上图所示。定义ai为入射波电压的归一化值u+i, 其有效值的平方等于入射波功率;定义bi为反射波电压的归一化值u-i, 其有效值的平方等于反射波功率。 即： 散射参数[S] 于是 散射参数[S] 是线性关系，故有线性方程： 散射参数[S] 散射参数[S] S参数的性质 对于互易网络 S12=S21 对于对称网络 S11=S22 对于无耗网络 其中， 是S的转置共轭矩阵，[I]为单位矩阵。 散射参数[S] 参考面移动对散射参量[S]的影响 若参考面向外推 若参考面向内推 利用S参数求输入端反射系数 散射参数[S] 得到 ，故 散射参数[S] 则得到 散射参数[S] 即 * * 二端口网络是微波系统中最基本的型式，在描述网络的参数中，阻抗参数、导纳参数、转移参数和散射参数是最常用的网络参数。 其中，阻抗参数[Z]和导纳参数[Y]最易直观地和集中参数电路相联系，转移参数[A]便于级联运算，散射参数[S]便于与微波测量直接联系。 现取I1、I2为自变量, U1、U2为因变量, 对线性网络有：  U1=Z11I1+Z12I2 U2=Z21I1+Z22I2 双端口网络 = 或简写为： [U]=[Z][I]  各阻抗参量的定义如下: T2面开路时, 端口“1”的输入阻抗 T1面开路时, 端口“2”至端口“1”的转移阻抗 T2面开路时, 端口“1”至端口“2”的转移阻抗 T2面开路时, 端口“2”的输入阻抗 对于互易网络有： Z12=Z21 对于对称网络则有：Z11=Z22 对于无耗网络： Zij为纯虚数 [Z]各阻抗参数必须使用开路法测量，称为开路阻抗参数。将各端口的电压、电流分别对自身特性阻抗归一化，则有： 代入整理可得 其中， 写成矩阵形式 简写为 ［Z］=［Y］［I］ T2面短路时, 端口“1”的输入导纳 T1面短路时, 端口“2”至端口“1”的转移导