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Luật chơi casino什么是S参数?

受到电信号刺激时,

S参数描述了电网端口之间功率波的输入-输出关系

电气工程师可以将S参数应用于各种工程设计,集成电路和印刷电路板(射频(

S参数与所使用的其他类型参数(

S参数的应用

线性方程将电压和电流的独立量与相关量(

其中输出电压和电流通过简单的数学关系与输入电压和电流相关联

在高频电路出现之前,Z参数很难将网络性能与电压和电流直接联系起来,

描述了电压波通过电网或电路传播时的散射特性E.W.MatthewsKaneyuke Kurokawa等人推广的散射波概念。

什么是行波?

S参数描述了沿传输线传播的电流和电压在遇到组件或网络形成的不连续性时如何“散射”

当入射信号到达网络端口时,

计算S参数

由于S参数描述了特定频率下入射波和反射波的特性,

这样就不需要对RF器件的内部特性进行建模,

工程师通过测量每个电路端口的电压和电流得出S参数Luật chơi casino每个参数代表电路中的输入-输出路径

实部表示测试频率下信号的幅度,

工程师还必须指定以下条件:

  • 测试频率
  • 通常为50 Ω)
  • 端口号的分配
  • 偏置电流、温度和控制电压等其他条件

S参数的表示

S参数显示为Luật chơi casino矩阵,其中Luật chơi casino表示输入端口。

双端口网络的S矩阵可以写成:

其中:

  • 为输入端口反射系数
  • 为输出端口反射系数
  • 为输入端口透射系数(
  • 或“正向电压增益”)

因为信号输入和输出发生在单个端口,Luật chơi casino阶矩阵类似。

S参数可以绘制在线性图或极坐标图上,

RF电路设计中的S参数

各种电气标准都使用S参数来制定其测试合规性程序,SATA、PCIe和光纤通道。

主要应用包括:

  • 放大器设计:以获得最大带宽和输入/输出匹配结果
  • 滤波器设计S参数可帮助工程师评估高通
  • 频率响应表征:因此它们可以揭示RF电路在宽频率范围内的特性响应,
  • 传输响应表征:S参数可揭示RF电路在端口之间传输功率的情况,
  • 阻抗匹配:工程师可以实现电路组件之间的最佳阻抗匹配,
  • 互连分析:S参数有助于表征互连和传输线中的串扰、信号完整性、阻抗不匹配以及其他影响。
  • 信号完整性分析:工程师可以通过检查网络中的S参数来减轻这些影响
  • 电路设计工程师使用S参数来评估不同的RF电路配置,
  • 网络分析工程师可以通过级联单个组件的S参数来分析复杂网络的性能(

使用S参数的优势

S参数为工程师提供了有关线性电网性能的宝贵信息,

  • 信号幅度、相位、反射和衰减的详细信息
  • 信号损耗和阻抗不匹配的位置
  • 传输线参数,

S参数比Y参数或Z参数更容易测量,

S参数还可轻松保存为电路仿真软件可读取的Touchstone文件(

使用S参数的局限性

虽然使用S参数有许多优势,

  • S参数只能用于频域分析(
  • 无法同时根据电压和电流波来表征网络
  • 大多数芯片负载表现为非线性。

数字电路在很大程度上受电压阈值的控制,天线工程师需要对反射和杂散信号进行表征

当工程师需要参考频率特性的时间相关单元时,

还可以使用被称为“变换”的数学运算符(

S参数类型

“黑盒”表示包含互连组件的电网,

它还可以包含典型的通信系统组件,

小信号S参数

在绝大多数情况下,增益压缩小信号S参数可以简单地计算为反射波和入射波的电压比

线性网络包括:

  • 因此入射功率之和等于所有端口的反射功率之和
  • 其中入射功率之和超过反射功率之和,
  • S参数矩阵等于其转置矩阵,

大信号S参数

随着输入信号强度的增加,

工程师的大信号S参数测量基于网络的谐波平衡仿真,

混合模式S参数

工程师使用这些参数来表征差分网络中的近端串扰(

双端口S参数

双端口网络中反射波和入射波之间的关系由以下公式给出:

其中分别是端口1的入射波幅和反射波幅,是端口2的入射波幅和反射波幅。

工程师从双端口S参数测量中得出以下网络属性:

  • 插入损耗
  • 输入回波损耗
  • 输出回波损耗
  • 标量线性增益
  • 复线性增益
  • 标量对数增益
  • 反向增益和反向隔离
  • 反射系数
  • 电压驻波比

使用S参数测量信号完整性

S参数可帮助工程师描述一般Luật chơi casino其中信号可在任意端口施加和反射描述了端口1的入射信号在端口2的网络响应

多端口S参数测量可从设备制造商处轻松获得,

使用矢量网络分析仪(

信号完整性工程师通常使用矢量网络分析仪来评估RF和微波电路在各种工作条件下的性能

  • 对电路模型或原理图进行理论分析,
  • 进行电路行为仿真,
  • 使用矢量网络分析仪进行实验,
  • 从电路中去嵌入(

工程师将来自VNA信号源的已知信号馈入DUT,

典型的VNA设置包括:

  • 通常是合成器)
  • 信息显示单元
  • 通常连接到双向耦合器和复杂比率测量设备)
  • RF电缆

还可以包括控制偏置电压或电流的装置,

矢量网络分析仪可捕获RF网络中单个组件(

工程师可以从这些幅度和相位测量中得出一系列器件特性,

VNA是由多个端口组成的单路径或多路径仪器,

  • 双端口单路径VNA在输入端口1处返回反射和传输信号值(才能在端口2处获得相反的参数()。
  • 双端口双路径VNA还可以反转信号流,

执行校准的参考平面的位置也会影响VNA测量

测量误差

测量误差的来源包括:

  • 这是由VNA接收器频率响应的微小变化引起的
  • 这是由测试端口的特性参考阻抗和输入阻抗之间的微小差异引起的
  • 即部分入射波和反射波相互碰撞,
  • 即一个端口的一小部分入射信号可能泄漏到另一个端口的接收器通道中,

可视化S参数

相位和幅度数据可以用笛卡尔坐标或极坐标绘制

需要对RF电路理论有深入的了解,

在RF电路中设计S参数

设计RF电路是一项复杂的任务,

以下是在高频RF电路中设计S参数的典型方法步骤:

  • 电路版图:传输线和互连的拓扑,
  • 组件选择:滤波器和其他组件,
  • 仿真和优化互连和组件属性以及其他参数编程到专业软件工具中,
  • 原型设计:使用矢量网络分析仪测量实际的S参数值
  • 验证:任何差异都会促使他们优化电路设计和组件选择,

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