Návod na parametry rozptylu: Co jsou a co dělají?

Co jsou S parametry?

S parametry, také známé jako parametry rozptylu nebo S-maticové parametry, představují, jak RF energie prochází víceportovou sítí. Představují lineární vlastnosti RF elektronických komponent a popisují, jak energie prochází elektrickou sítí.

Matice S parametrů počítá charakteristiky, jako je zisk, ztráta, impedanční odpor, fázový skupinový zpoždění a VSWR. S parametry se používají k reprezentaci složité sítě jako jednoduché „černé schránky“ a jasně ukazují, co se stane s signál uvnitř této sítě. Černá schránka může obsahovat cokoli, od odporu, přenosové linky až po integrovaný obvod.

Když mluvíme o S parametrech, termín „rozptyl“ popisuje, jak proudy a napětí v přenosové lince jsou ovlivněny, když se setkají s nespojitostí způsobenou zavedením sítě do přenosové linky.

S parametry jsou široce používány v elektrotechnice, elektronice a komunikačním inženýrství k efektivnímu popisu elektrických charakteristik lineárních elektrických sítí, zejména těch, které fungují na vysokých frekvencích a jsou vystaveny různým stacionárním vstupním signálům s malými amplitudami.

S parametry lze použít na jakékoli frekvenci, ale primárně se používají v rádiových (RF) a mikrovlnných sítích, protože měření síly a energie signálu je jednodušší než měření proudů a napětí. Měření S parametrů musí zahrnovat informace o frekvenci a charakteristické impedanci nebo systémové impedanci, protože S parametry jsou závislé na frekvenci.

Síť nebo obvod propojuje různé elektrické komponenty, jako jsou odporové prvky, induktance a kondenzátory. Pár terminálů, přes které signál může vstoupit nebo opustit síť, se nazývá port nebo pár terminálů, do kterých se dodává energie nebo z nichž se energie odebírá.

Elektrická síť, nebo „černá schránka“, která má být charakterizována pomocí S parametrů, může mít libovolný počet, N, portů, jak je znázorněno na obrázku 1. Porty jsou body, ve kterých elektrické proudy vstupují nebo opouštějí síť. Někdy se o tyto body hovoří jako o páry „terminálů“.

Co S parametry indikují?

S parametry jsou komplexní čísla (čísla s reálnou a imaginární částí), která lze použít buď přímo, nebo v matici k zobrazení amplitudy a/nebo fáze reflexních nebo transmisních charakteristik v frekvenční doméně.

Když se složitý časově proměnný signál projde lineární sítí, změny amplitudy a fáze mohou dramaticky deformovat časový průběh. Proto jsou informace o amplitudě a fázi v frekvenční doméně klíčové. S parametry jsou parametry, které podporují obě informace a mají mnoho výhod pro charakterizaci vysokofrekvenčních zařízení.

Při specifikaci sady S parametrů musí být definovány následující informace:

• Frekvence

• Nominální charakteristická impedanční hodnota (často 50 Ω)

• Přidělení čísel portů

• Podmínky, které mohou ovlivnit síť, jako je teplota, řídící napětí a polarizační proud, pokud je to relevantní

Specifika S parametrů

Podle přístupu S parametrů je elektrická síť „černou schránkou“, která obsahuje různé propojené základní elektrické obvodové komponenty, včetně odporů, kondenzátorů, induktorů a tranzistorů, a komunikuje s ostatními obvody prostřednictvím portů.

Matici S parametrů, která se používá k určení odezvy sítě na signály aplikované na porty, tvoří čtvercová matice komplexních čísel, která slouží jako charakteristika sítě. Elektrická síť popsána S parametry může mít několik portů.

S parametry nabízejí flexibilní způsob vyjádření různých elektrických vlastností sítí nebo komponent, včetně parametrů, jako je zisk, return loss, voltage standing wave ratio (VSWR), stabilita sítě a koeficient odrazu.

Zdroj: Electrical4u.

Poznámka: Respektujte originál, dobré články stojí za sdílení, pokud dochází k porušení autorských práv, obraťte se s prosbou o smazání.