了解散射参数网络分析的效益-云帆兴烨

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了解散射参数网络分析的效益-云帆兴烨

发布时间: 2019/07/29   浏览次数:20    作者:云帆兴烨

网络分析的效益

了解了散射参数以后再来探讨网络分析的效益就很容易理解。上面举例的衰减器,当对他进行网络分析以后,直接得到了衰减量这个参数,就能直观的了解衰减器接入射频电路以后会产生什么效果。下面天线的例子,进一步说明了这种分析方法的方便之处。


通过网络分析,能够直接测到天线的S11参数,包含一个幅度(或功率)关系和一个相位关系,例如0.590°。图是一个极坐标的S11关系图,它的径向坐标代表幅度关系,绕轴旋转的角度代表相位关系。图是一个直角坐标表示的阻抗图,横坐标代表电阻,纵坐标代表电抗。对图做从直角坐标到极坐标的坐标变换,并让刻度符合单位阻抗(Zn=Z/Z0,Z0=50Ω)与反射系数(Γ)之间的关系式Zn=1+Γ)/(1-Γ),可以得到图所示的阻抗圆图。图和图(重叠起来,得到史密斯圆图(Smith Chat,图。在这张图上,可以根据S11参数,直接读取天线的输入阻抗。我们的目的是匹配以传输最大的功率,这时有两种方法:(1)传输线末端提供一个与天线输入阻抗共轭的输出阻抗;(2)通过调试和接入匹配元件,让天线的输入阻抗变为纯粹的50欧。对于后一种方法,匹配元件的大小,可以在史密斯图上方便的求解。


不论是反射系数-相位图还是史密斯图,都没有频率坐标。一个频率的S参数,只对应图上的一个点。网络分析仪显示结果的过程,就是扫描若干频率,然后把测得的S参数都画在图上,用平滑的曲线连接起来。

事实上人们发明了一整套使用S参数的办法,能够极大的简化射频电路设计。这方面已经有很多资料,感兴趣的读者可以自行了解。


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