Parámetros de dispersión Tutorial: Qué son e para que sirven

Que son os parámetros S?

Os parámetros S, tamén coñecidos como parámetros de dispersión ou matriz S, representan como a enerxía RF se move a través dunha rede de múltiples portos. Representan as propiedades lineais dos componentes electrónicos RF e describen como a enerxía viaxa a través dunha rede eléctrica.

A matriz de parámetros S calcula características como a ganancia, a perda, a impedancia, o retardo de grupo de fase e o VSWR. Os parámetros S usanse para representar unha rede complexa como unha simple “caixa negra” e indicar claramente o que ocorre co sinal dentro desa rede. A caixa negra pode conter calquera cousa, desde un resistor, unha liña de transmisión, ata un circuito integrado.

Ao falar de parámetros S, o termo “dispersión” describe como as correntes e voltaxes en tránsito nunha liña de transmisión están afectadas cando entran en contacto cunha discontinuidade provocada pola introdución dunha rede na liña de transmisión.

Os parámetros S empreganse amplamente na enxeñaría de sistemas eléctricos, electrónicos e de comunicacións para describir eficazmente as características eléctricas das redes eléctricas lineais, especialmente aquelas que operan a altas frecuencias e están suxectas a diversos sinais de entrada en estado estacionario con pequenas amplitudes.

Os parámetros S poden utilizarse a calquera frecuencia, pero utilizanse principalmente en redes de radiofrecuencia (RF) e microondas porque a consideración da potencia e a enerxía do sinal son máis sinxelas de medir que as correntes e voltaxes. As medidas de parámetros S deben incluír información de frecuencia, así como a impedancia característica ou a impedancia do sistema, xa que os parámetros S dependen da frecuencia.

Unha rede ou circuíto interconecta varios componentes eléctricos como resistores, inductores e capacitores. Un par de terminais no que un sinal pode entrar ou saír dunha rede chámase Porto ou calquera par de terminais no que se suministra enerxía ou do que se retira enerxía.

Unha rede eléctrica, ou “caixa negra”, para ser caracterizada usando parámetros S, pode ter calquera número, N, de portos, como se mostra na Figura 1. Os portos son os puntos nos que as correntes eléctricas entran ou saen da rede. Ás veces, estos denomínanse pares de “terminais”.

Que indican os parámetros S?

Os parámetros S son números complexos (números con partes reais e imaxinarias) que poden usarse directamente ou nunha matriz para mostrar a amplitud e/ou a fase das características de reflexión ou transmisión no dominio da frecuencia.

Cando un sinal complexo que varía no tempo pasa a través dunha rede lineal, os cambios de amplitud e fase poden distorsionar significativamente a forma de onda no dominio do tempo. Por tanto, a información de amplitud e fase no dominio da frecuencia é crucial. Os parámetros S son un parámetro que soporta ambas as informacións e ten moitas vantaxes para a caracterización de dispositivos de alta frecuencia.

Ao especificar un conxunto de parámetros S, debe definirse a seguinte información:

• A frecuencia

• A impedancia característica nominal (xeralmente 50 Ω)

• A asignación de números de porto

• As condicións que poden afectar á rede, como a temperatura, a tensión de control e a corrente de polarización, onde sexa aplicable

Os detalles dos parámetros S

Segundo o enfoque dos parámetros S, unha rede eléctrica é unha “caixa negra” que contén unha variedade de componentes básicos de circuitos eléctricos interconectados, incluíndo resistores, capacitores, inductores e transistores, e que se comunica con outros circuitos mediante portos.

A matriz de parámetros S, que pode usarse para determinar a resposta da rede aos sinais aplicados aos portos, é unha matriz cuadrada de números complexos que serve como característica da rede. Unha rede eléctrica descrita por parámetros S pode ter un número de portos.

Os parámetros S ofrecen un medio versátil de expresar varias características eléctricas de redes ou componentes, incluíndo parámetros como a ganancia, a perda de retorno, a relación de onda estacionaria de voltaxe (VSWR), a estabilidade da rede e o coeficiente de reflexión.

Fonte: Electrical4u.

Declaración: Respetar o original, bons artigos mérito compartir, se hai infracción por favor contactar eliminar.