[S]参数的计算、测量及应用和多端口网络.pptVIP

1、1 [S]参数的计算、测量及应用 1、网络参量的相互变换关系 [Z] [Y] [A]之间的变换关系 由于表征同一个微波网络，因此它们之间可以相互转换。 由 [I]=[Y][U] 且 [Z][I]=[Z][Y][U]=[U] 则 [Z][Y]=[I] 故 [Z]= 或 [Y]= [Z][Y][A]之间的互换公式如下表所示： [S]参数的计算、测量及应用 [S]参数的计算、测量及应用 散射参量与其它参量之间的相互转换 [S]与[Z][Y]的转换 [S]参数的计算、测量及应用 [S]参数的计算、测量及应用 [S]与[a]的转换 设 [S]参数的计算、测量及应用 [S]参数得计算、测量及应用 2、[S]参数的测量 [S]参数的计算、测量及应用 [S]参数的计算、测量及应用 令终端短路、开路和接匹配负载时, 测得的输入端反射系数分别为Γs 、Γo 、和Γm 代入上式， 并解出 [S]参数得计算、测量及应用 由于在微波中， 端面开路不易实现，如果在 面接匹配负载，则在 面测出 [S]参数的计算、测量及应用 3、网络参量的性质 可逆网络 可逆网络具有互易特性，即 [S]参量的计算、测量及应用 根据参量的转换公式不难得到其它几种网络参量的互易特性为： 由此可见，可逆二端口网络只有三个独立分量。 对称网络 二端口网络的对称特性指两端口电特性完全相等，因此互换网络的两个端口，网络矩阵一定保持不变，二端口网络对称条件用网络参量表示是： [S]参量的计算、测量及应用 [S]参量的计算、测量及应用 在实际的微波器件中，许多元件在几何结构上是对称的，具有几何对称的网络都具有电对称的特性，因此电对称性常常根据几何结构的对称性来判断。 无耗网络 对于二端口无耗网络而言，输入端口的功率与从端口输出的功率相等，则 [S]参量的计算、测量及应用 且 [S]参量的计算、测量及应用 [S]参量的计算、测量及应用 其中， 是1端口的输入功率， 是1端口的 [S]参量的计算、测量及应用 [S]参量的计算、测量及应用 得到 [S]参量的计算、测量及应用 4、二端口网络的组合 串联组合 [S]参量的计算、测量及应用 并联组合 [S]参量的计算、测量及应用 级联 1、2 多端口网络的[S]参数 设由N个输入输出口组成的线性微波网络如图所示, 各端口的归一化入射波电压和反射波电压分别为ai, bi(i=1-N), 则有: 1、2 多端口网络的[S]参数 1、2 多端口网络的[S]参数 互易性质 1、2 多端口网络的[S]参数 无耗性质 1、2 多端口网络的[S]参数 则 故得到 对称性质 * * [A] [Z] [Y] [A] [Z] [Y] 与其它四种参量一样，散射参量用以描述网络端口之间的输入输出关系, 因此对同一双端口网络一定存在着相互转换的关系。由于［S］矩阵是定义在归一化入射波电压和电流基础上, 因此与其它参量的归一化值之间转换比较容易。 代入 [b]=[s][a] 得到 于是可得[S]和[Z]的相互转换公式 类似可得[S]和[Y]的相互转换公式 u1=a1+b1, i1=a1-b1; u2=a2+b2, i2=a2-b2 则有 a1+b1=a11(a2+b2)-a12(a2-b2) a1-b1=a21(a2+b2)-a22(a2-b2) 整理可得 于是可得 类似可以推得 对于互易双端口网络, S12=S21, 故只要测量求得S11、S22及S12三个量就可以了。设被测网络接入如下图所示系统, 终端接有负载阻抗Zl, 令终端反射系数为Γl, 则有: a2=Γlb2 则得到 b1=S11a1+S12Γlb2 b2=S12a1+S22Γlb2 于是输入端参考面T1处的反射系数 ［S］参数的测量 由此可得[S]参数，这就是三点测量法。 如果在 面接匹配负载，则在 面测得 其中， 是 面上短路时 面上的反射系数。可以确定二端口网络的[S]参数，有了[S]参数，当终端接一负载时，可求出输入端反射系数，从而确定负载反射系数。 一般二端口网络的网络参量均有四个独立参量,但当网络具有某种特性时