S参数与插入损耗和回波损耗

2025-04-20

1 S参数的定义

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2 回波损耗S11

1端口的反射波比入射波可以用阻抗表示为

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Zin为被测系统的输入阻抗(从输入端口看),Zo为传输线阻抗

举例:

1> 传输线50Ω,终端匹配时,输出S11幅度为0左右,信号没有发射回来

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图:终端匹配的S11

2> 传输线50Ω,终端不匹配时,输出S11=(100-50)/(100+50) = 1/3,信号反射回1/3

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图:S11的输出

S11的波形理解:

在0M时,有0°相移。

在250M (4ns)经过时延2ns,相位变化180° 实部为-1/3,虚部为零,幅度为1/3。

在500M (2ns) 经过时延2ns,相位变化360°实部为1/3,虚部为零,幅度为1/3。

所以测到S11的幅度为1/3,但是在不同的频率下S11的实部和虚部是不一样的。

相位和实部虚部的对应关系,0°相移虚部为零,90°相移,实部为零,180°相移实部为负,虚部 为零。

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图:S11的对应时域的理解

S11的对应时域的理解:

在0M时,有0°相移。

在250M (4ns)V2为1/2 + 1/2*1/3 = 2/3,V1点的幅度为1/2-1/6 = 1/3,对应图中的M1点。

在500M (2ns) V2为1/2 + 1/2*1/3 = 2/3, V1点的幅度为1/2+1/6 = 2/3,对应图中的M2点。

3> 传输线100Ω,终端50Ω时,在1端口,2端口都有反射

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图:S11的输出

S11的波形理解:

在0M时有90°的相移。

在250M (4ns)经过时延2ns,实部为1/3+1/3,虚部为零,幅度为2/3。

在500M (2ns) 经过时延2ns, 实部为1/3-1/3,虚部为零,幅度为0。

4> 传输线100Ω,终端100Ω时

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图:100R时的S11输出

3 插入损耗S21

S21的波形理解:

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在250M时(4ns),1ns的时延,相位变化90°,实部为零,虚部为-1,幅度为1.

在500M时(2ns),1ns的时延,相位变化180°,实部为-1,虚部为零,幅度为1.

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原文链接:

https://blog.csdn.net/weixin_38345163/article/details/129447373

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