พารามิเตอร์การกระจายคู่มือ: คืออะไรและทำอะไร

S-Parameters คืออะไร?

พารามิเตอร์ S หรือที่เรียกว่าพารามิเตอร์การกระจายหรือเมทริกซ์ S แสดงวิธีการเคลื่อนที่ของพลังงาน RF ผ่านเครือข่ายหลายพอร์ต มันแสดงถึงคุณสมบัติเชิงเส้นของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ RF และบรรยายว่าพลังงานเดินทางผ่านเครือข่ายไฟฟ้าอย่างไร

เมทริกซ์พารามิเตอร์ S คำนวณคุณลักษณะเช่น การเพิ่มกำลัง การสูญเสีย ความต้านทาน ความหน่วงเฟส และ VSWR พารามิเตอร์ S ใช้ในการแทนเครือข่ายที่ซับซ้อนด้วย "กล่องดำ" และระบุอย่างชัดเจนว่าสิ่งที่เกิดขึ้นกับสัญญาณภายในเครือข่ายนั้น กล่องดำอาจประกอบด้วยสิ่งต่าง ๆ ตั้งแต่ตัวต้านทาน,สายส่งสัญญาณ หรือวงจรรวมIC.

เมื่อพูดถึงพารามิเตอร์ S คำว่า "การกระจาย" บรรยายว่ากระแสและแรงดันไฟฟ้าที่เดินทางในสายส่งสัญญาณได้รับผลกระทบอย่างไรเมื่อมีการติดต่อไม่ต่อเนื่องที่เกิดจากเครือข่ายที่ถูกนำเข้ามาในสายส่งสัญญาณ

พารามิเตอร์ S ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในวิศวกรรมไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และการสื่อสาร เพื่ออธิบายคุณสมบัติไฟฟ้าของเครือข่ายไฟฟ้าเชิงเส้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่ายที่ทำงานที่ความถี่สูงและมีสัญญาณขาเข้าคงที่ขนาดเล็ก

พารามิเตอร์ S สามารถใช้ได้ที่ความถี่ใด ๆ แต่โดยหลักแล้วจะใช้ในเครือข่ายความถี่วิทยุ (RF) และไมโครเวฟ เนื่องจากการวัดพลังงานสัญญาณและการพิจารณาพลังงานเป็นเรื่องที่ง่ายกว่าการวัดกระแสและแรงดัน นอกจากนี้ การวัดพารามิเตอร์ S ยังต้องรวมข้อมูลความถี่และความต้านทานคุณลักษณะหรือความต้านทานระบบ เนื่องจากพารามิเตอร์ S ขึ้นอยู่กับความถี่

เครือข่ายหรือวงจรเชื่อมโยงส่วนประกอบไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุ พอร์ต หรือคู่ของเทอร์มินอลที่สัญญาณสามารถเข้าหรือออกจากเครือข่ายได้เรียกว่าพอร์ต หรือคู่ของเทอร์มินอลที่พลังงานถูกป้อนเข้าหรือถูกถอนออก

เครือข่ายไฟฟ้า หรือ "กล่องดำ" ที่จะถูกจำแนกด้วยพารามิเตอร์ S อาจมีพอร์ตจำนวน N ใด ๆ ตามที่แสดงในภาพที่ 1 พอร์ตเป็นจุดที่กระแสไฟฟ้าเข้าหรือออกจากเครือข่าย บางครั้งเรียกว่าคู่ของ "เทอร์มินอล"

พารามิเตอร์ S แสดงอะไร?

พารามิเตอร์ S เป็นตัวเลขเชิงซ้อน (ตัวเลขที่มีส่วนจริงและส่วนจินตภาพ) ที่สามารถใช้ได้ทั้งโดยตรงหรือในเมทริกซ์เพื่อแสดงค่าแอมปลิจูดและ/หรือเฟสของการสะท้อนหรือการส่งผ่านในโดเมนความถี่

เมื่อมีสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาผ่านเครือข่ายเชิงเส้น ค่าแอมปลิจูดและเฟสที่เปลี่ยนแปลงอาจทำให้รูปคลื่นในโดเมนเวลาเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ดังนั้น ข้อมูลแอมปลิจูดและเฟสในโดเมนความถี่จึงสำคัญ พารามิเตอร์ S เป็นพารามิเตอร์ที่สนับสนุนทั้งสองข้อมูลและมีข้อดีมากมายในการจำแนกอุปกรณ์ความถี่สูง

เมื่อกำหนดชุดของพารามิเตอร์ S ข้อมูลต่อไปนี้ต้องถูกกำหนด:

• ความถี่

• ความต้านทานคุณลักษณะที่กำหนด (มักจะเป็น 50 Ω)

• การจัดสรรหมายเลขพอร์ต

• เงื่อนไขที่อาจส่งผลต่อเครือข่าย เช่น อุณหภูมิ แรงดันควบคุม และกระแสไบแอส ในกรณีที่เหมาะสม

รายละเอียดของพารามิเตอร์ S

ตามวิธีการของพารามิเตอร์ S เครือข่ายไฟฟ้าเป็น "กล่องดำ" ที่ประกอบด้วยส่วนประกอบวงจรไฟฟ้าพื้นฐานที่เชื่อมโยงกันหลากหลาย รวมถึงตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ และทรานซิสเตอร์ และสื่อสารกับวงจรอื่น ๆ ผ่านพอร์ต

เมทริกซ์พารามิเตอร์ S ซึ่งเป็นเมทริกซ์ของตัวเลขเชิงซ้อนที่ใช้เป็นคุณลักษณะของเครือข่าย สามารถใช้เพื่อกำหนดการตอบสนองของเครือข่ายต่อสัญญาณที่นำไปใช้ที่พอร์ต เครือข่ายไฟฟ้าที่อธิบายด้วยพารามิเตอร์ S อาจมีพอร์ตจำนวนมาก

พารามิเตอร์ S นำเสนอวิธีการแสดงคุณสมบัติไฟฟ้าต่าง ๆ ของเครือข่ายหรือส่วนประกอบ เช่น ค่า gain, ค่า return loss, ค่า VSWR, ความมั่นคงของเครือข่าย และค่า reflection coefficient

แหล่งที่มา: Electrical4u.

คำชี้แจง: เคารพผลงานดั้งเดิม บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อลบ