Uvod v parametre razsevanja: Kaj so in kaj počnejo?

Kaj so S parametri?

S-parametri, tudi znani kot razprševalni ali S-matrični parametri, predstavljajo, kako se RF energija giblje skozi večportno omrežje. Predstavljajo linearno lastnosti RF elektronskih komponent in opisujejo, kako se energija giblje skozi električno omrežje.

S-matrična matrika izračuna lastnosti, kot so pojaček, izguba, impedanca, fazna grupna zakasnitev in VSWR. S-parametri se uporabljajo za predstavitev kompleksnega omrežja kot preproste "crne škatle" in jasno kažejo, kaj se zgodi z signalom znotraj te mreže. Črna škatla lahko vsebuje karkoli, od upornika, prenosne črte do integriranih vezij.

Pri govoru o S-parametrih beseda "razprševanje" opiše, kako so tokovi in napetosti v prenosni črti prizadeti, ko pridejo v stik z nerazličnostjo, ki jo povzroči vpeljava omrežja v prenosno črto.

S-parametri so široko uporabljeni v elektrotehniki, elektroniki in komunikacijskih sistemskih inženirstvu, da bi učinkovito opisali električne lastnosti linearnih električnih omrežij, zlasti tistih, ki delujejo na visokih frekvencah in so podvrženi različnim postojanim vhodnim signalom z majhnimi amplitudami.

S-parametri se lahko uporabljajo na poljubni frekvenci, vendar se glavno uporabljajo v radiofrekvenčnih (RF) in mikrovalovnih omrežjih, ker je merjenje moči signala in energije enostavnejše kot merjenje tokov in napetosti. Meritve S-parametrov morajo vključevati informacije o frekvenci ob charakteristični impedanci ali sistemskej impedanci, ker so S-parametri odvisni od frekvence.

Omrežje ali vezja povezuje različne električne komponente, kot so uporniki, induktance in kapacitorji. Par terminalov, na katerih lahko signal vstopi ali zapusti omrežje, se imenuje vrata ali par terminalov, skozi katerega se energija zagotavlja ali iz omrežja odvaja.

Električno omrežje ali "črna škatla", ki ga je mogoče karakterizirati z S-parametri, lahko ima poljubno število, N, vrat, kot je prikazano na Sliki 1. Vrata so točke, na katerih električni tokovi vstopijo ali zapustijo omrežje. Nekaterič se to nanaša na pare "terminalov".

Kaj S-parametri kažejo?

S-parametri so kompleksna števila (števila s realnimi in imaginarnimi deli), ki se lahko uporabljajo neposredno ali v matriki, da bi prikazali amplitudo in/ali fazo lastnosti odboja ali prenosa v frekvenčnem domeni.

Ko se kompleksen časovno spreminjajoč signal prenese skozi linearno omrežje, lahko amplituda in faza preoblikujeta časovni valni oblik drastično. Zato sta informaciji o amplitudi in fazi v frekvenčnem domeni ključnega pomena. S-parametri so parameter, ki podpira obe informaciji in ima veliko prednosti za karakterizacijo visokofrekvenčnih naprav.

Pri določanju niza S-parametrov mora biti definirana naslednja informacija:

• Frekvenca

• Nominativna karakteristična impedanca (običajno 50 Ω)

• Dodelitev števil vrat

• Pogoji, ki lahko vplivajo na omrežje, kot so temperatura, kontrolna napetost in polarizacijski tok, kjer je to primerno

Podrobnosti o S-parametrih

Po pristopu S-parametrov je električno omrežje "črna škatla", ki vsebuje različne povezane osnovne električne komponente vezij, vključno s uporniki, kapacitorji, induktancami in tranzistorji, in se povezuje z drugimi vezji preko vrat.

S-parametrična matrika, ki jo je mogoče uporabiti za določanje odziva omrežja na signale, ki se uporabljajo na vratih, je kvadratna matrika kompleksnih števil, ki služi kot karakteristika omrežja. Električno omrežje, opisano s S-parametri, lahko ima nekaj vrat.

S-parametri ponujajo prilagodljiv način izražanja različnih električnih lastnosti omrežij ali komponent, vključno z parametri, kot so pojaček, return loss, voltage standing wave ratio (VSWR), stabilnost omrežja in koeficient odboja.

Vir: Electrical4u.

Izjava: Spoštujte original, dobra članek zasluži deljenje, če je kršenje avtorskih pravic prosim kontaktirajte za brisanje.