對(duì)于高頻電路，需要采用網(wǎng)絡(luò)法萊進(jìn)行分析，此時(shí)需要用到S參數(shù)，

　　可以使用元器件廠家的S參數(shù)也可以自己搭建測(cè)試電路使用網(wǎng)絡(luò)分析儀萊測(cè)得S參數(shù)，

　　要想深刻的理解S參數(shù)，需要具備足夠的高頻電子電路的基礎(chǔ)知識(shí)。

在進(jìn)行射頻、微波等高頻電路設(shè)計(jì)時(shí)，節(jié)點(diǎn)電路理論已不再適用，需要采用分步參數(shù)電路的分析方法，這是可以采用復(fù)雜的場(chǎng)分析法，但更多的時(shí)候則采用微波網(wǎng)絡(luò)來分析電路，對(duì)于微波網(wǎng)絡(luò)而言，最重要的參數(shù)就是S參數(shù)，在個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)邁入GHz階段之后，從計(jì)算機(jī)的中央處理器、顯示界面、存儲(chǔ)器總線到I/O接口，全部走入高頻傳送的國(guó)度，所以現(xiàn)在不但射頻通信電路設(shè)計(jì)時(shí)需要了解、掌握S參數(shù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)甚至消費(fèi)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師也需要對(duì)相關(guān)知識(shí)有所掌握。

什么是s參數(shù)

　微波系統(tǒng)主要研究信號(hào)和能量?jī)纱髥栴}：信號(hào)問題主要是研究幅頻和相頻特性；能量問題主要是研究能量如何有效地傳輸。

          分布參數(shù)電路必須采用場(chǎng)分析法，但場(chǎng)分析法過于復(fù)雜，因此需要一種簡(jiǎn)化的分析方法。 微波網(wǎng)絡(luò)法廣泛運(yùn)用于微波系統(tǒng)的分析，是一種等效電路法，在分析場(chǎng)分布的基礎(chǔ)上，用路的方法將微波元件等效為電抗或電阻器件，將實(shí)際的導(dǎo)波傳輸系統(tǒng)等效為傳輸線，從而將實(shí)際的微波系統(tǒng)簡(jiǎn)化為微波網(wǎng)絡(luò)，把場(chǎng)的問題轉(zhuǎn)化為路的問題來解決。微波網(wǎng)絡(luò)理論在低頻網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，低頻電路分析是微波電路分析的一個(gè)特殊情況。

微波系統(tǒng)主要研究信號(hào)和能量?jī)纱髥栴}：信號(hào)問題主要是研究幅頻和相頻特性；能量問題主要是研究能量如何有效地傳輸。微波系統(tǒng)是分布參數(shù)電路，必須采用場(chǎng)分析法，但場(chǎng)分析法過于復(fù)雜，因此需要一種簡(jiǎn)化的分析方法。

一般地，對(duì)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)有Y、Z和S參數(shù)可用來測(cè)量和分析，Y稱導(dǎo)納參數(shù)，Z稱為阻抗參數(shù)，S稱為散射參數(shù)；前兩個(gè)參數(shù)主要用于集總電路，Z和Y參數(shù)對(duì)于集中參數(shù)電路分析非常有效，各參數(shù)可以很方便的測(cè)試；但是在微波系統(tǒng)中，由于確定非TEM波電壓、電流的困難性，而且在微波頻率測(cè)量電壓和電流也存在實(shí)際困難。因此，在處理高頻網(wǎng)絡(luò)時(shí)，等效電壓和電流以及有關(guān)的阻抗和導(dǎo)納參數(shù)變得較抽象。與直接測(cè)量入射、反射及傳輸波概念更加一致的表示是散射參數(shù)，即S參數(shù)矩陣，它更適合于分布參數(shù)電路。 S參數(shù)就是建立在入射波、反射波關(guān)系基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，適于微波電路分析，以器件端口的反射信號(hào)以及從該端口傳向另一端口的信號(hào)來描述電路網(wǎng)絡(luò)。同N端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗和導(dǎo)納矩陣那樣，用散射矩陣亦能對(duì)N端口網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完善的描述。阻抗和導(dǎo)納矩陣反映了端口的總電壓和電流的關(guān)系，而散射矩陣是反映端口的入射電壓波和反射電壓波的關(guān)系。散射參量可以直接用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量得到，可以用網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)來計(jì)算。只要知道網(wǎng)絡(luò)的散射參量，就可以將它變換成其它矩陣參量。

二端口網(wǎng)絡(luò)為例說明各個(gè)S參數(shù)的含義

如圖所示。二端口網(wǎng)絡(luò)有四個(gè)S參數(shù)，Sij代表的意思是能量從j口注入，在i口測(cè)得的能量，

如S11定義為從 Port1口反射的能量與輸入能量比值的平方根，也經(jīng)常被簡(jiǎn)化為等效反射電壓和等效入射電壓的比值，

各參數(shù)的物理含義和特殊網(wǎng)絡(luò)的特性如下：

S11：端口2匹配時(shí)，端口1的反射系數(shù)；

S22：端口1匹配時(shí)，端口2的反射系數(shù)；

S12：端口1匹配時(shí)，端口2到端口1的反向傳輸系數(shù)；

S21：端口2匹配時(shí)，端口1到端口2的正向傳輸系數(shù)；

對(duì)于互易網(wǎng)絡(luò)，有：S12＝S21；

對(duì)于對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)，有：S11＝S22 對(duì)于無耗網(wǎng)絡(luò)，有：（S11）2＋（S12）2＝1 ；

S21表示插入損耗，也就是有多少能量被傳輸?shù)侥康亩耍≒ort2）了，這個(gè)值越大越好，理想值是1，即0dB，S21越大傳輸?shù)男试礁撸话憬ㄗhS21>0.7，即－3dB。

　　我們經(jīng)常用到的單根傳輸線，或一個(gè)過孔，就可以等效成一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，一端接輸入信號(hào)，另一端接輸出信號(hào)，如果以Port1作為信號(hào)的輸入端 口，Port2作為信號(hào)的輸出端口，那么S11表示的就是回波損耗，即有多少能量被反射回源端（Port1），這個(gè)值越小越好，一般建議 S11《0.1，即－20dB，S21表示插入損耗，也就是有多少能量被傳輸?shù)侥康亩耍≒ort2）了，這個(gè)值越大越好，理想值是1，即 0dB，S21越大傳輸?shù)男试礁撸话憬ㄗhS21》0.7，即－3dB。如果網(wǎng)絡(luò)是無耗的，那么只要Port1上的反射很小，就可以滿足 S21》0.7的要求，但通常的傳輸線是有耗的，尤其在GHz以上，損耗很顯著，即使在Port1上沒有反射，經(jīng)過長(zhǎng)距離的傳輸線后，S21的值就 會(huì)變得很小，表示能量在傳輸過程中還沒到達(dá)目的地，就已經(jīng)消耗在路上了。

　　S參數(shù)定義

　　在低頻電路中，元器件的尺寸相對(duì)于信號(hào)的波長(zhǎng)而言可以忽略（通常小于波長(zhǎng)的十分之一），這種情況之下，電路被稱為節(jié)點(diǎn)（Lump）電路，這時(shí)可以采用常規(guī)的電壓、電流定律來進(jìn)行電路計(jì)算，其回路期間的基本特征為：