二端口网络的传输参数、混合参数方程

二端网络参数分析二端网络（Two-port network）是指具有输入端和输出端的电气网络系统。

它是信号传输和处理的基础，广泛应用于通信、电子、电力等领域。

为了评估二端网络的性能和特性，人们引入了网络参数进行分析。

本文将介绍二端网络的四种主要参数：传输参数、散射参数、混合参数和链路参数，并分别解释它们的含义和应用。

1. 传输参数传输参数（Transmission parameters），又称为T参数，描述了输入和输出之间的传输关系。

它是输入电压与输出电流之比和输入电流与输出电压之比的比值。

通常用矩阵形式表示：T = [T11 T12; T21 T22]其中，T11和T22分别表示输入电压与相应输出电流之比，T12和T21表示输入电流与相应输出电压之比。

传输参数广泛应用于线性电路分析和设计领域，可以用来计算电压传输函数和电流传输函数，从而评估二端网络的增益和频率响应。

2. 散射参数散射参数（Scattering parameters），简称S参数，是描述电路中信号的反射和传播特性的重要参数。

它用于描述输入和输出之间的散射关系，即输入到输出的信号在电路中的散射情况。

散射参数也可以用矩阵形式表示：S = [S11 S12; S21 S22]其中，S11表示输入端口的反射系数，S22表示输出端口的反射系数，S12表示从输出端口到输入端口的传输系数，S21表示从输入端口到输出端口的传输系数。

散射参数可以用来计算功率增益、频率响应和信号的反射损耗，是无源二端网络分析中的重要工具。

3. 混合参数混合参数（Hybrid parameters），也称H参数或h参数，用于描绘二端网络中输入和输出端之间多种电路元件的相互作用情况。

它是电压和电流之间的线性关系，由下列方程组来描述：V1 = h11 * I1 + h12 * V2I2 = h21 * I1 + h22 * V2其中，h11和h22表示输入输出之间的电流传输关系，h12和h21表示输入和输出之间的电压传输关系。

四、 二端口网络的H 方程和H 参数除去上述的3套方程和参数，还有一套常用的参数方程称为混合参数或H 参数。

即：...1111122...2211222U H I H U I H I H U =+=+在晶体管电路中，H 参数得到了广泛的应用。

其具体定义为：21111==U I UH H 11是输出端短路时，输入端的入端阻抗，在晶体管电路中称为晶体管的输入电阻；012112==I U UH H 12是输入端开路时，输入端电压与输出端电压之比，在晶体管电路中称为晶体管的内部反馈系数或电压传输比；21221==U I IH H 21是输出端短路时，输出端电流与输入端电流之比，在晶体管电路中称为晶体管的电流放大倍数或电流增益；12222==I U IH H 22是输入端开路时，输出端的入端导纳，在晶体管电流中称为晶体管的输出电导。

用矩阵形式表示为；⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡212221121121U I H H H H I U其中，H 称为H 参数矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22211211H H H H H H 参数的求解方法也可分为3种，用定义直接求，用KCL 定理转换方程求解，在已知其他3种参数的前提下，用转换公式直接求（见表6-1）。

例如：在已知Y 参数下11211222112211212111121211111Y Y Y Y Y H Y Y H Y Y H Y H -==-==可见对于无源线性二端网络，H 参数中只有3个是独立的。

H 21＝－H 12。

对于对称的二端口，由于Y 11＝Y 22或Z 11＝Z 22，则有121122211=-H H H H【例】 如例4所示电路图，求H 参数 【解】： 方法一：172644021111jU I U H -=== 1727012112jI U U H +=== 1741021221jU I I H +-=== 174012222jI U I H -=== 方法二：列写端口KVL 方程方法三：利用转换公式在已知Z 参数情况下求H 参数⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-∆=2222212212221Z Z Z Z Z ZZ H 已知⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-=j j j j Z 422 得 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---+-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++-+++-=17417411727172644414424410j j j j j jj j j jj H 【例】： 求如图6-1-7所示二端口的H 和T 参数。

二端口网络参数和方程
（一）二端口网络参数
1.信道容量：信道容量是指一个无线信道最多能够传输的数据量，在
二端口网络中，信道容量是由调制的方式，比特率或带宽等决定的。

2.频带广度：频带广度是指一个无线信道的带宽，它是每秒传输的信
息量的测量，以千赫兹（kHZ）或兆赫兹（MHz）为单位，在二端口网络中，频带广度决定着信号传输的稳定性和传输速率。

3.功率：功率是指一个无线信号发射时所消耗的能量，在二端口网络中，功率决定着信号的范围大小，通常以毫瓦（mW）为单位。

4.幅度：幅度是指一个信号的大小，它用来描述一个信号的有效值，
在二端口网络中，幅度表示了发射信号的强度，通常以分贝（dB）为单位。

5.噪声：噪声是指除信号外的其他所有的电磁波，噪声会影响信号的
传输效果，在二端口网络中，噪声是由环境因素造成的，例如电磁干扰和
不完全的编码，通常以分贝（dB）为单位。

（二）二端口网络方程
1.传输率：传输率是指一个信号在无线信道中传输的速率，它由发射
信号的功率和接收信号的功率决定，可以用下面的方程来计算：传输率= 10* log[(发射功率-接收功率)/接收功率]
2.信噪比：信噪比是指信号。

二端口网络的参数与特性分析二端口网络是指由两个端口构成的电路网络，常见于各种电子电路中。

了解二端口网络的参数与特性对于分析电路性能、设计电路以及解决电路问题的能力至关重要。

本文将对二端口网络的参数与特性进行详细分析。

一、二端口网络的基本参数二端口网络的基本参数包括：传输函数、散射参数、混合参数、过渡参数等。

这些参数能够描述电路的输入与输出之间的关系。

1. 传输函数传输函数描述了二端口网络的输入与输出之间的传输关系。

通常用H(s)表示，其中s为复变量。

传输函数可以通过拉普拉斯变换或者其它等效方法求得。

2. 散射参数散射参数（S参数）是描述二端口网络中波的散射过程的参数。

它们包括反射系数和传输系数。

S参数可以通过测量回波系数和透射系数等实验数据计算得到。

3. 混合参数混合参数（H参数）是描述二端口网络中电流和电压关系的参数。

它们包括双端口输入电阻、输出电阻以及互阻和互导。

H参数可以通过测量电压和电流的关系得到。

4. 过渡参数过渡参数（T参数）是描述二端口网络中电流和电压关系的另一组参数。

它们包括双端口输入电阻、输出电阻以及互阻和互导。

T参数可以通过测量电压和电流的关系得到。

二、二端口网络的特性分析除了基本参数外，二端口网络还具有一些特性，这些特性可以帮助我们更好地理解二端口网络的工作原理、性能和应用。

1. 平衡与非平衡二端口网络可以分为平衡网络和非平衡网络。

在平衡网络中，输入端和输出端的特性相同；而在非平衡网络中，输入端和输出端的特性不同。

平衡与非平衡对于分析电路性能和设计电路具有重要影响。

2. 带宽与通频带带宽是指二端口网络能够传输的频率范围。

通频带是指在这个频率范围内，二端口网络的传输特性基本保持不变。

带宽和通频带决定了二端口网络的信号传输能力。

3. 稳定性与不稳定性稳定性是指二端口网络在一定条件下保持正常工作的能力。

不稳定性则指在特定条件下，二端口网络出现性能失效或者不可控的情况。

稳定性是电路设计和应用中需要考虑的一个重要因素。

二端口网络的H方程和H参数
H方程是一组以二端口网络的电流İ1和电压表征电压
和电流İ2的方程，即以İ1和另一端口的电压为独立变量，和另一端口电流İ2作为待求量，
方程的结构为:
上式称为二端口网络的H参数方程。

系数 H11、H12、H21、H22称为二端口网络的H参数，其中H12、H21无量纲；H11具有阻抗性质，量纲为欧姆；H22具有导纳的性质，量纲为西门子。

由于H参数的量纲不完全相同，物理量具有混合之意，故也称为混合参数方程。

H参数其矩阵形式为:
H参数可以通过二端口网络的出口短路和入口开路来分析计算或测量来确定。

H11是输出端短路时，输入端的入端阻抗。

在晶体管电路中称为晶体管的输入电阻；
H12是输入端开路时，输入与输出端的电压之比。

在晶体管电路中称为晶体管的内部电压反馈系数或反向电压传输比；
H21是输出端短路时，输出端与输入端电流之比。

在晶体管电路中称为晶体管的电流放大倍数或电流增益。

H22输入端开路时，输出端的入端导纳。

在晶体管电路中称为晶体管的输出电导。

第七章二端口网络§7-2 二端口网络的参数方程及参数一、导纳参数方程、导纳参数如图7-4所示无源线性二端口电路中，电压、电流参考方向如图所示，电路已达稳定。

假设端口电压、为已知量，、为待求量，用、表示、时，1U 2U 1I 2I 1U 2U 1I 2I 根据叠加定理，二端口网络的方程为22212122121111U Y U Y I U Y U Y I +=+=式中系数具有导纳性质，称为二端口网络的导纳参数（参数），所以上式称为导纳方程或方程。

无源二端口网络的Y 参数，仅与网络的内部结构、元件参数、工作频率有关，而与输入信号的振幅、负载的情况无关。

因此，这些参数描述了二端口网络本身的电特性。

所以导纳方程可以用矩阵形式表示为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡2221121121Y Y Y Y I I ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡21U U UY I =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=21I I I ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=21U U U 22122111⎥⎦⎤⎢⎣⎡=Y Y Y Y Y 为端口电流列向量；为端口电压列向量；为导纳矩阵或Y 矩阵011112==U U I Y 012212==U UIY 022221==U UIY 021121==U UIY 由于每个Y 参数都是在一个端口短路情况下分析得到的，因此参数也称为短路导纳参数。

对于无源线性二端口网络可以证明，输入和输出互换位置时，不会改变由同一激励所产生的响应。

由此得出2112Y Y =即在参数中，只有三个参数是独立的，这样的网络具有互易性，称为互易网络。

如果二端口网络是对称的（即对称二端口网络），则输出端口和输入端口互换位置后，电压和电流均不改变，有2211Y Y =对互易且对称二端口网络中，则参数中只有两个参数是独立的。

【例7-1】求图7-5所示二端口网络的导纳矩阵。

解将端口2短路sj U I Y U )42(011112-=== sj U I Y U 4012212=== sj U I Y U 4021121=== sj U I Y U 3022221-=== S将端口1短路。