Szórási Paraméterek Oktatóanyag: Mire utalnak és milyen funkciót látlanak el?

Mik a S paraméterek?

Az S-paraméterek, amelyeket gyakran szórási vagy S-mátrix paramétereknek is neveznek, ábrázolják, hogyan mozog a rádiófrekvenciás energia egy többportú hálózaton keresztül. Az RF elektronikus alkatrészek lineáris tulajdonságait jellemezik, és leírják, hogyan utazik az energia egy elektromos hálózaton keresztül.

Az S-paraméter mátrix jellemzőket, mint például a nyerő, a veszteség, az impedancia, a fázis csoportkésleltetés és a VSWR (feszültségi állományarány) kiszámítása. Az S-paramétereket használják egy összetett hálózat egyszerű "fekete doboz" formájú megjelenítésére, és világosan jelzik, mi történik a jel ebben a hálózatban. A fekete doboz bármit is tartalmazhat, egy ellenállástól, egy átviteli vezetékig, vagy egy integrált áramkörig.

Az S-paraméterek beszédében a "szórási" kifejezés azt írja le, hogyan befolyásolja a továbbhaladó áramokat és feszültségeket egy átviteli vezetékben, amikor egy hálózat beillesztése miatt létrejön egy megszakítás.

Az S-paraméterek széles körben használatban vannak az elektrotechnikai, elektronikai és kommunikációs rendszerek mérnöki területén, hogy hatékonyan leírják a lineáris elektromos hálózatok elektromos jellemzőit, különösen azokat, amelyek magas frekvencián működnek, és kis amplitúdójú, változatos állapotú bemeneti jelek hatására kerülnek.

Az S-paramétereket bármilyen frekvencián használhatjuk, de elsősorban rádiófrekvenciás (RF) és mikrohullám-hálózatokban alkalmazzák, mert a jel teljesítménye és energiatartalma egyszerűbb mérni, mint az áramok és feszültségek. Az S-paraméter mérésekhez szükséges a frekvencia információ mellett a jellemző vagy rendszer impedanciát is, mivel az S-paraméterek frekvenciától függőek.

Egy hálózat vagy kör különböző elektromos komponenseket, mint például ellenállásokat, induktív elemeket és kondenzátorokat köti össze. Egy port vagy bármelyik pár terminál, ahol egy jel be- vagy kimenhet egy hálózatból, ahol energia adható be vagy kivonható.

Egy S-paraméterekkel jellemzett elektromos hálózat, vagy "fekete doboz", bármennyi, N, portot tartalmazhat, ahogy az ábra 1-ben látható. A portok azok a pontok, ahol az elektromos áramok be- vagy kimennek a hálózatból. Néha ezeket "terminál-párok" néven is említik.

Mit mutatnak az S-paraméterek?

Az S-paraméterek komplex számok (számok valós és imaginárius részükkel), amelyeket közvetlenül vagy mátrixban használhatunk, hogy a frekvencia tartományban mutassák a visszaverődés vagy átmeneti jellemzők amplitúdóját és/vagy fázisát.

Amikor egy komplex, időben változó jel áthalad egy lineáris hálózaton, az amplitúdó és fázis-eltolódás drámai módon torzíthatja a időtartománybeli hullámformát. Ezért a frekvencia tartományban az amplitúdó és fázis információk kulcsfontosságúak. Az S-paraméterek olyan paraméter, amely mindkét információt támogatja, és sok előnnyel bír a magas frekvenciájú eszközök jellemzésére.

Amikor egy S-paraméterek csoportját megadjuk, a következő információk definiálva kell legyenek:

• A frekvencia

• A nominális jellemző impedancia (gyakran 50 Ω)

• A portok számozása

• A hálózatot befolyásoló feltételek, mint például a hőmérséklet, a vezérlőfeszültség és a polarizációs áram, ahol alkalmazható

Az S-paraméterek részletei

Az S-paraméteres megközelítés szerint az elektromos hálózat egy "fekete doboz", amely különböző alapvető elektromos körkomponenseket, mint például ellenállásokat, kondenzátorokat, induktív elemeket és tranzisztorokat tartalmaz, és más áramkörökkel portokon keresztül kommunikál.

Az S-paraméter mátrix, amely a hálózat jellemzőjeként szolgál, egy komplex számokból álló négyzetes mátrix, amely segítségével meghatározható a hálózat válasza a portokon alkalmazott jelekre. Az S-paraméterekkel leírt elektromos hálózat bármennyi portot tartalmazhat.

Az S-paraméterek rugalmas eszközt biztosítanak a hálózatok vagy komponensek különböző elektromos jellemzőinek kifejezésére, beleértve a nyerő, a visszaverődési veszteség, a feszültségi állományarány (VSWR), a hálózati stabilitás és a visszaverődési tényező paramétereit.

Forrás: Electrical4u.

Megjegyzés: Tiszteletben tartva az eredeti, jó cikkek megosztásra méltók, ha sértést okoznak, kérem, vegye le őket.