פרמטרי פיזור: מה הם ומה הם עושים

מה הם פרמטרים S?

פרמטרי ה-S, המכונים גם פרמטרי פיזור או מטריצת S, מייצגים כיצד אנרגיה RF נעה דרך רשת מרובת נקודות גישה. הם מייצגים את התכונות הליניאריות של מרכיבים אלקטרוניים RF ומדברים על איך האנרגיה נעה דרך רשת חשמלית.

מטריצת פרמטרי ה-S מחשבת מאפיינים כמו усиление, אובדן, עכבה, דילוג פאזה, ו-VSWR. פרמטרי S משמשים לייצוג רשת מורכבת כ"קופסה שחורה" ומציינים בבירור מה קורה לאות בתוך הרשת הזו. הקופסה השחורה יכולה להכיל כל דבר, החל מ-נגד, קו העברה, ועד מעגל משולב.

כאשר מדברים על פרמטרי S, המונח "פיזור" מתאר כיצד זרמים ומתחים הנעים בקו ההעברה מושפעים כשהם באים במגע עם אי-רציפות שנוצרת על ידי הכנסת רשת לקו ההעברה.

פרמטרי S משמשים באופן נרחב בהנדסת מערכות חשמליות, אלקטרוניות ותקשורת כדי לתאר בצורה יעילה את התכונות החשמליות של רשתות חשמליות ליניאריות, במיוחד אלה שפועלות בתדרים גבוהים וחשופות לאותות כניסה יציבים בגדלים קטנים.

פרמטרי S יכולים לשמש בכל תדר, אך הם משמשים בעיקר ברשתות תדר רדיו (RF) ומיקרוגל מכיוון שהשקפים והאנרגיה קלים יותר למדידה מאשר זרמים ומתחים. מדידות פרמטרי S חייבות לכלול מידע על תדר בנוסף לעכבה אופיינית או עכבה מערכת מכיוון שפרמטרי S תלויים בתדר.

רשת או מעגל מקשרים בין מרכיבים חשמליים שונים כגון נגדים, ספקים וקבלים. זוג נקודות גישה שבו אות יכול להיכנס או לצאת מרשת נקרא נקודת גישה או כל זוג נקודות שבהן מספקים אנרגיה או מחלצים אנרגיה.

רשת חשמלית, או "קופסה שחורה", שתואמת באמצעות פרמטרי S יכולה להכיל כל מספר, N, של נקודות גישה, כפי שמוצג בדיאגרמה 1. נקודות הגישה הן המקומות בהם זרמים חשמליים נכנסים או יוצאים מהרשת. לפעמים הם מכונים גם "זוגות טרמינלים".

מה מצביעים פרמטרי S?

פרמטרי S הם מספרים מרוכבים (מספרים עם חלקים ממשיים וממשיים) שיכולים לשמש ישירות או במטריצה להצגת משרע ואו פאזה של מאפייני פליטה או מעבר בתחום התדר.

כאשר אות משתנה בזמן מורכב עובר דרך רשת ליניארית, המישר והזיזות הפאזה יכולים להתממש בצורה דרמטית בוויו הזמן. לכן, מידע על משרע ופאזה בתחום התדר הוא קריטי. פרמטרי S הם פרמטר שומך שני מידע זה ויש להם יתרונות רבים לתיאור מכשירים בתדר גבוה.

כאשר מגדירים קבוצה של פרמטרי S, המידע הבא חייב להיות מוגדר:

• התדר

• העכבה האופיינית (לרוב 50 Ω)

• הקצאת מספרי נקודות גישה

• תנאים המשפיעים על הרשת, כגון טמפרטורה, מתח בקרה וזרם הטיה, כשיש צורך

פרטי פרמטרי S

לפי גישה של פרמטרי S, רשת חשמלית היא "קופסה שחורה" שמכילה מגוון של מרכיבי מעגל בסיסיים מקושרים, כולל נגדים, קבלים, ספקים וטרנזיסטורים, ונתקשרת למעגלים אחרים דרך נקודות גישה.

מטריצת פרמטרי S, שהיא מטריצה מרובעת של מספרים מרוכבים שמייצגת מאפיין של הרשת, יכולה לשמש לקביעת תגובה של הרשת לאותות הנמצאים בנקודות הגישה. רשת חשמלית המתוארת באמצעות פרמטרי S יכולה להכיל מספר נקודות גישה.

פרמטרי S מציגים דרך גמישה לבטא מאפיינים חשמליים שונים של רשתות או מרכיבים, כולל פרמטרים כמו gain, return loss, VSWR, network stability, ו-reflection coefficient.

מקור: Electrical4u.

הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים שראוי לשתף, במקרה של הפרת זכויות יוצרים אנא צור קשר למחיקה.