Mga Tutorial sa Scattering Parameters: Ano Ito & Ano Ang Ginagawa Nito?

Ano ang S Parameters?

Ang mga S-parameters, o tinatawag ring scattering o S-matrix parameters, ay nagsasalarawan kung paano gumagalaw ang RF energy sa isang multi-port network. Ito ay nagsasalarawan ng linear na katangian ng mga RF electronic components at naglalarawan kung paano lumilipad ang enerhiya sa isang elektrikong network.

Ang S-parameter matrix ay nagkalkula ng mga katangian tulad ng gain, loss, impedance, phase group delay, at VSWR. Ang S-parameters ay ginagamit upang ilarawan ang isang komplikadong network bilang isang simple “black box” at malinaw na ipakita kung ano ang nangyayari sa signal sa loob ng nasabing network. Ang black box ay maaaring maglaman ng anumang bagay, mula sa isang resistor, isang transmission line, o isang integrated circuit.

Kapag pinag-usapan ang S-parameters, ang termino na “scattering” ay nagsasalarawan kung paano naapektuhan ang mga kasalukuyang currents at voltages sa isang transmission line kapag sila ay nakontak sa isang discontinuity dahil sa pagpasok ng isang network sa transmission line.

Ang S parameters ay malawak na ginagamit sa electrical, electronic, at communication systems engineering upang epektibong ilarawan ang electrical characteristics ng linear electrical networks, lalo na ang mga ito na nag-ooperate sa mataas na frequencies at nakaapekto sa iba’t ibang steady-state input signals na may maliit na amplitudes.

Maaaring gamitin ang S-parameters sa anumang frequency, ngunit pangunahing ginagamit ito sa radio frequency (RF) at microwave networks dahil mas madali ang pagsukat ng signal power at energy kaysa sa currents at voltages. Ang pagsukat ng S-parameters ay kailangan din ng frequency information bukod sa characteristic impedance o system impedance dahil ang S-parameters ay frequency-dependent.

Ang isang network o circuit ay nag-uugnay sa iba’t ibang electrical components tulad ng resistors, inductors, at capacitors. Ang isang pair of terminals kung saan maaaring pumasok o lumabas ang isang signal sa isang network ay tinatawag na Port o anumang pair of terminals kung saan ipinapasok o kinukuha ang enerhiya.

Ang isang electrical network, o “black box,” na dapat ilarawan gamit ang S parameters maaaring magkaroon ng anumang bilang, N, ng mga port, tulad ng ipinapakita sa Figure 1. Ang mga ports ay ang puntos kung saan pumapasok o lumalabas ang mga electrical currents sa network. Minsan, tinatawag itong pairs of “terminals”.

Ano ang Naisabihin ng S-Parameters?

Ang S-parameters ay mga complex numbers (mga numero na may real at imaginary parts) na maaaring gamitin direktamente o sa isang matrix upang ipakita ang amplitude at/o phase ng reflection o transmission characteristics sa frequency domain.

Kapag isang complex time-varying signal ay ipinasa sa isang linear network, ang amplitude at phase shifts maaaring distorbo ang time-domain waveform nang malaki. Dahil dito, ang amplitude at phase information sa frequency domain ay mahalaga. Ang S-parameters ay isang parameter na sumusuporta sa parehong impormasyon at may maraming benepisyo para sa characterization ng high-frequency devices.

Kapag inilalarawan ang isang set ng S-parameters, kailangang ilarawan ang sumusunod na impormasyon:

• Ang frequency

• Ang nominal characteristic impedance (madalas 50 Ω)

• Ang allocation ng port numbers

• Ang kondisyon na maaaring makaapekto sa network, tulad ng temperature, control voltage, at bias current, kung applicable

Ang Mga Detalye ng S-Parameters

Ayon sa S-parameter approach, ang isang electrical network ay isang “black box” na naglalaman ng iba’t ibang interconnected basic electrical circuit components, kabilang ang resistors, capacitors, inductors, at transistors, at nag-uugnay sa iba pang circuits sa pamamagitan ng mga ports.

Ang S-parameter matrix, na maaaring gamitin upang tuklasin ang response ng network sa mga signals na ipinapatungan sa mga ports, ay isang square matrix ng complex numbers na nagsisilbing karakteristik ng network. Ang isang electrical network na ilarawan ng S-parameters maaaring magkaroon ng ilang ports.

Ang S parameters ay nagbibigay ng versatile means ng pagpapahayag ng iba’t ibang electrical attributes ng networks o components, kabilang ang mga parameter tulad ng gain, return loss, voltage standing wave ratio (VSWR), network stability, at reflection coefficient.

Source: Electrical4u.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.