s参数与网络分析仪

s参数什么是s参数微波⽹络法⼴泛运⽤于微波系统的分析，是⼀种等效电路法，在分析场分布的基础上，⽤路的⽅法将微波元件等效为电抗或电阻器件，将实际的导波传输系统等效为传输线，从⽽将实际的微波系统简化为微波⽹络，把场的问题转化为路的问题来解决。

微波⽹络理论在低频⽹络理论的基础上发展起来，低频电路分析是微波电路分析的⼀个特殊情况。

微波系统主要研究信号和能量两⼤问题：信号问题主要是研究幅频和相频特性；能量问题主要是研究能量如何有效地传输。

微波系统是分布参数电路，必须采⽤场分析法，但场分析法过于复杂，因此需要⼀种简化的分析⽅法。

⼀般地，对于⼀个⽹络有Y、Z和S参数可⽤来测量和分析，Y称导纳参数，Z称为阻抗参数，S称为散射参数；前两个参数主要⽤于集总电路，Z和Y参数对于集中参数电路分析⾮常有效，各参数可以很⽅便的测试；但是在微波系统中，由于确定⾮TEM波电压、电流的困难性，⽽且在微波频率测量电压和电流也存在实际困难。

因此，在处理⾼频⽹络时，等效电压和电流以及有关的阻抗和导纳参数变得较抽象。

与直接测量⼊射、反射及传输波概念更加⼀致的表⽰是散射参数，即S参数矩阵，它更适合于分布参数电路。

S参数就是建⽴在⼊射波、反射波关系基础上的⽹络参数，适于微波电路分析，以器件端⼝的反射信号以及从该端⼝传向另⼀端⼝的信号来描述电路⽹络。

同N端⼝⽹络的阻抗和导纳矩阵那样，⽤散射矩阵亦能对N端⼝⽹络进⾏完善的描述。

阻抗和导纳矩阵反映了端⼝的总电压和电流的关系，⽽散射矩阵是反映端⼝的⼊射电压波和反射电压波的关系。

散射参量可以直接⽤⽹络分析仪测量得到，可以⽤⽹络分析技术来计算。

只要知道⽹络的散射参量，就可以将它变换成其它矩阵参量。

下⾯以⼆端⼝⽹络为例说明各个S参数的含义，如图所⽰。

⼆端⼝⽹络有四个S 参数，Sij代表的意思是能量从j⼝注⼊，在i⼝测得的能量，如S11定义为从 Port1⼝反射的能量与输⼊能量⽐值的平⽅根，也经常被简化为等效反射电压和等效⼊射电压的⽐值，各参数的物理含义和特殊⽹络的特性如下：S11：端⼝2匹配时，端⼝1的反射系数；S22：端⼝1匹配时，端⼝2的反射系数；S12：端⼝1匹配时，端⼝2到端⼝1的反向传输系数；S21：端⼝2匹配时，端⼝1到端⼝2的正向传输系数；对于互易⽹络，有：S12＝S21；对于对称⽹络，有：S11＝S22 对于⽆耗⽹络，有：（S11）2＋（S12）2＝1 ；S21表⽰插⼊损耗，也就是有多少能量被传输到⽬的端（Port2）了，这个值越⼤越好，理想值是1，即0dB，S21越⼤传输的效率越⾼，⼀般建议S21>0.7，即－3dB。

S参数的原理及使用详解在进行射频、微波等高频电路设计时，需采用分布参数电路分析方法。

大多采用微波网络分析法来分析电路，对于一个网络，可用S、Y、Z参数来进行测量和分析。

S称为散射参数（或散射系数），Y称为导纳参数，Z称为阻抗参数。

Y、Z参数主要用于集总电路，对集总电路分析非常有效，测试也比较方便。

在处理高频网络时，等效电压和电流及有关的阻抗、导纳参数变得很抽象。

散射参数能更准确地表示直接测量的入射波、反射波及传输波的概念。

参数矩阵更适合于分布参数电路。

S参数是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数，以元器件端口的反射信号及从该端口向另外一个端口发送信号的分散程度和分量大小来描述高频网络。

S参数可以用网络分析仪来实际测量。

本文将详细介绍S参数的原理及使用。

内容包含：S参数定义S参数端口特性史密斯图观察S参数S参数仿真讲解S参数模型讲解项目中S参数使用流程需要S参数的测试场景1.S参数定义S参数测量是射频设计过程中的基本手段之一。

S参数将元件描述成一个黑盒子，并被用来模拟电子元件在不同频率下的行为。

在有源和无源电路设计和分析中经常会用到S 参数。

1)从时域与频域评估传输线特性良好的传输线，讯号从一个点传送到另一点的失真(扭曲)，必须在一个可接受的程度内。

而如何去衡量传输线互连对讯号的影响，可分别从时域与频域的角度观察。

2)S散射也叫散射参数。

是微波传输中的一组重要参数。

由于我们很难在高频率时测量电流或电压，因此我们要测量散射参数或S 参数。

这些参数用来表征RF 元件或网络的电气属性或性能，与我们熟悉的测量（如增益、损耗和反射系数）有关。

如上图所示，其中：S12为反向传输系数，也就是隔离；S21为正向传输系数，也就是增益；S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗；S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。

3)S参数即是频域特性的观察，其中"S"意指"Scatter"，与Y或Z参数，同属双端口网络系统的参数表示S参数是在传输线两端有终端的条件下定义出来的，一般这Zo=50奥姆，因为VNAport也是50奥姆终端。

S 参数定义、矢量网络分析仪基础知识及S 参数测量§1 基本知识1.1 射频网络这里所指的网络是指一个盒子，不管大小如何，中间装的什么，我们并不一定知道，它只要是对外接有一个同轴连接器，我们就称其为单端口网络，它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。

注意：这儿的网络与计算机网络并不是一回事，计算机网络是比较复杂的多端（口）网络，这儿主要是指各种各样简单的射频器件（射频网络），而不是互连成网的网络。

1．单端口网络 习惯上又叫负载Z L 。

因为只有一个口，总是接在最后又称终端负载。

最常见的有负载、短路器等，复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。

单端口网络的电参数 通常用阻抗或导纳表示，在射频范畴用反射系数Γ（回损、驻波比、S 11）更方便些。

2．两端口网络 最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。

匹配特性 两端口网络一端接精密负载（标阻）后，在另一端测得的反射系数，可用来表征匹配特性。

传输系数与插损 对于一个两端口网络除匹配特性（反射系数）外, 还有一个传输特性，即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T 。

插损（IL ） = 20Log │T │dB ，一般为负值，但有时也不记负号，Φ即相移。

两端口的四个散射参量测量 两端口网络的电参数，一般用上述的插损与回损已足，但对考究的场合会用到散射参量。

两端口网络的散射参量有4个，即S 11、S 21、S 12、S 22。

V2S参数的基本定义：S11：端口2匹配时，端口1的反射系数Г及输入驻波，描述器件输入端的匹配情况，S11=a2/a1;也可用输入回波损耗RL=-2Olg(ρ)（能量方面的反应）表示。

S22：端口1匹配时，端口2输出驻波，描述器件输出端的匹配情况，S22=b2/b1。

S21：增益或插损，描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。

S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T或插损，对放大器即增益。

S12：反向隔离度，描述器件输出端的信号对输入端的影响，S12=a2/b2。

电子元器件S参数的含义和用途在进行射频、微波等高频电路设计时，节点电路理论已不再适用，需要采用分布参数电路的分析方法，这时可以采用复杂的场分析法，但更多地时候则采用微波网络法来分析电路，对于微波网络而言，最重要的参数就是S参数。

在个人计算机平台迈入 GHz阶段之后，从计算机的中央处理器、显示界面、存储器总线到I/O接口，全部走入高频传送的国度，所以现在不但射频通信电路设计时需要了解、掌握S参数，计算机系统甚至消费电子系统的设计师也需要对相关知识有所掌握。

S参数的作用S参数的由来和含义在低频电路中，元器件的尺寸相对于信号的波长而言可以忽略(通常小于波长的十分之一)，这种情况下的电路被称为节点(Lump)电路，这时可以采用常规的电压、电流定律来进行电路计算。

其回路器件的基本特征为：●具体来说S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数，适于微波电路分析，以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。

●针对射频和微波应用的综合和分析工具几乎都许诺具有用S参数进行仿真的能力，这其中包括安捷伦公司的ADS（Advanced Design System），ADS被许多射频设计平台所集成。

●在进行需要较高频率的设计时，设计师必须利用参数曲线以及预先计算的散射参数（即S-参数）模型，才能用传输线和器件模型来设计所有物理元件。

○电阻：能量损失（发热）○电容：静电能量○电感：电磁能量但在高频微波电路中，由于波长较短，组件的尺寸就无法再视为一个节点，某一瞬间组件上所分布的电压、电流也就不一致了。

因此基本的电路理论不再适用，而必须采用电磁场理论中的反射及传输模式来分析电路。

元器件内部电磁波的进行波与反射波的干涉失去了一致性，电压电流比的稳定状态固有特性再也不适用，取而代之的是“分布参数”的特性阻抗观念，此时的电路被称为分布（Distributed）电路。

分布参数回路元器件所考虑的要素是与电磁波的传送与反射为基础的要素，即：○反射系数○衰减系数○传送的延迟时间分布参数电路必须采用场分析法，但场分析法过于复杂，因此需要一种简化的分析方法。

S参数定义、矢量网络分析仪基础知识及S参数测量§1 基本知识1.1 射频网络这里所指的网络是指一个盒子，不管大小如何，中间装的什么，我们并不一定知道，它只要是对外接有一个同轴连接器，我们就称其为单端口网络，它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。

注意：这儿的网络与计算机网络并不是一回事，计算机网络是比较复杂的多端（口）网络，这儿主要是指各种各样简单的射频器件（射频网络），而不是互连成网的网络。

1．单端口网络习惯上又叫负载Z L。

因为只有一个口，总是接在最后又称终端负载。

最常见的有负载、短路器等，复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。

➢单端口网络的电参数通常用阻抗或导纳表示，在射频范畴用反射系数Γ（回损、驻波比、S11）更方便些。

2．两端口网络最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。

➢匹配特性两端口网络一端接精密负载（标阻）后，在另一端测得的反射系数，可用来表征匹配特性。

➢传输系数与插损对于一个两端口网络除匹配特性（反射系数）外, 还有一个传输特性，即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T。

插损（IL）= 20Log│T│dB ，一般为负值，但有时也不记负号，Φ即相移。

V2➢两端口的四个散射参量测量两端口网络的电参数，一般用上述的插损与回损已足，但对考究的场合会用到散射参量。

两端口网络的散射参量有4个，即S11、S21、S12、S22。

S参数的基本定义：S11：端口2匹配时，端口1的反射系数Г及输入驻波，描述器件输入端的匹配情况，S11=a2/a1;也可用输入回波损耗RL=-2Olg(ρ)（能量方面的反应）表示。

S22：端口1匹配时，端口2输出驻波，描述器件输出端的匹配情况，S22=b2/b1。

S21：增益或插损，描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。

S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T或插损，对放大器即增益。

S12：反向隔离度，描述器件输出端的信号对输入端的影响，S12=a2/b2。

共模电感s参数测试方法共模电感是一种在电路中常用的元件，用于抑制共模干扰信号。

为了正确评估共模电感的性能，需要进行S参数测试。

本文将介绍共模电感的S参数测试方法。

我们需要明确什么是S参数。

S参数是指散射参数，用于描述电路中的信号传输和反射情况。

在共模电感的测试中，S参数可以用来评估其对共模干扰信号的抑制能力。

在进行S参数测试之前，我们需要准备测试设备和测试样品。

常用的测试设备包括网络分析仪、信号源和功率计。

测试样品即待测的共模电感。

接下来，我们可以按照以下步骤进行共模电感的S参数测试：1. 连接测试设备：首先，将信号源和功率计连接到网络分析仪。

确保连接正确，并根据测试要求设置好测试设备的参数。

2. 连接共模电感：将待测的共模电感连接到网络分析仪的测试端口。

注意正确连接电感的引脚，并确保连接良好。

3. 设置测试频率范围：根据测试要求，设置网络分析仪的测试频率范围。

一般情况下，可以选择一定的频率范围进行测试，以评估共模电感在不同频率下的性能。

4. 进行S参数测试：启动网络分析仪，开始进行S参数测试。

在测试过程中，网络分析仪会向待测的共模电感发送一系列的测试信号，并测量其在不同频率下的散射参数。

5. 分析测试结果：测试完成后，可以通过网络分析仪上的软件对测试结果进行分析。

可以查看共模电感的传输和反射系数，以及其他相关参数。

根据测试结果，可以评估共模电感的性能和抑制共模干扰信号的能力。

需要注意的是，S参数测试需要进行多次测试以获得可靠的结果。

同时，测试过程中还需要注意保持测试环境的稳定，避免外界干扰对测试结果的影响。

共模电感的S参数测试是评估其性能的重要方法。

通过合理连接测试设备、设置测试参数，并进行多次测试和结果分析，可以准确评估共模电感的抑制能力，为电路设计和优化提供依据。

s参数的测量方法s参数测量方法引言：s参数是指散射参数（scattering parameters），也称为传输参数（transmission parameters），是用于描述电子元件或电子系统中信号传输和散射特性的重要参数。

s参数测量方法广泛应用于射频（RF）和微波领域。

本文将介绍s参数的测量方法，并详细阐述其中的步骤和注意事项。

一、仪器准备s参数的测量需要使用一些特定的仪器设备，包括信号源、功率计、频谱分析仪、网络分析仪等。

在进行测量前，需要确保仪器的状态良好，并校准好相关的参数。

此外，还需要准备适当的连接线缆和适配器，以确保信号的传输和连接的稳定性。

二、建立测量系统在进行s参数测量之前，需要建立一个稳定可靠的测量系统。

首先，将待测元件与其他设备正确连接，确保信号的顺利传输。

连接线缆的选择应根据待测元件的特性阻抗来确定，以确保信号的匹配。

然后，根据实际情况设置信号源的频率范围、功率级别等参数。

最后，进行系统校准，包括响应校准和参考面校准，以消除系统中的误差。

三、测量步骤1. 响应校准：在测量之前，需要进行响应校准，以消除系统中的响应误差。

首先，将测量端口连接到响应校准器，然后通过网络分析仪对系统进行校准。

校准过程中，网络分析仪会发送信号并测量返回的信号，根据测量结果自动调整校准器，直到系统响应达到最佳状态。

2. 参考面校准：参考面校准是为了确定待测元件的参考平面，以准确测量其s参数。

将待测元件连接到系统中，并将参考平面设置为待测元件的端口。

通过网络分析仪进行参考面校准，校准过程中会测量参考面上的反射系数，并根据测量结果进行调整。

3. s参数测量：在完成校准后，即可进行s参数的测量。

通过网络分析仪设置所需的频率范围和步进值，并选择合适的测量模式（如单端口或双端口）。

网络分析仪会发送信号并测量返回的信号，然后计算出s参数的值。

测量结果可以以图表或数据的形式显示出来，以供后续分析和处理。

四、测量注意事项1. 避免干扰：在进行s参数测量时，需要注意避免其他信号的干扰。

S参数定义矢量网络分析仪基础知识和S参数测量S参数是描述线性电路的重要参数，用于描述电路的传输特性。

S参数测量是设计和分析微波电路的重要手段。

本文将介绍S参数的定义、矢量网络分析仪基础知识和S参数测量的方法。

1.S参数定义S参数，即散射参数（Scattering parameters），是描述电路的传输特性的一组参数。

在一个多端口网络中，每个端口都可以分别看作是一个发射端口和一个接收端口。

S参数描述了从发射端口射入电磁波与接收端口接收的电磁波之间的关系。

一个二端口网络的S参数通常用S11、S12、S21和S22来表示。

其中，S11表示从端口1发射的波经过网络后返回端口1的比例系数，S12表示从端口2发射的波经过网络后到达端口1的比例系数，S21表示从端口1发射的波经过网络后到达端口2的比例系数，S22表示从端口2发射的波经过网络后返回端口2的比例系数。

S参数是复数，可以用幅度和相位表示。

2.矢量网络分析仪基础知识矢量网络分析仪是用于测量和分析S参数的仪器。

它可以测量信号的幅度和相位，并绘制相应的频率响应曲线。

矢量网络分析仪通常由发射器、接收器、参考源、功率传感器和频率合成器等部分组成。

矢量网络分析仪通过提供一定频率范围内的连续信号，对待测电路的输入和输出进行测量，并计算出S参数。

在测量过程中，需要将待测电路与矢量网络分析仪连接，通过校准步骤来消除测试线路的误差，确保测量的准确性。

3.S参数测量方法S参数测量通常分为基于功率反射法和功率传输法两种方法。

基于功率反射法的S参数测量是通过测量待测网络的反射功率和传输功率来计算S参数。

该方法适用于测量反射系数较大的网络，如天线。

基于功率传输法的S参数测量是通过测量待测网络的输入功率和输出功率来计算S参数。

该方法适用于测量传输系数较大的网络，如放大器。

在进行S参数测量时，需要进行一系列的校准步骤来消除测试系统中的误差。

常见的校准方法包括短路校准、开路校准和负载校准等。

S参数定义矢量网络分析仪基础知识和S参数测量S参数（Scattering parameters）是一种描述线性电路的频率响应的参数，常用于微波电路和高频电路的设计和分析。

S参数以复数形式表示，包括幅度和相位两个部分，可以描述信号在电路中的功率传递和反射情况。

S参数通常用Sij表示，其中i和j分别表示信号源和负载之间的端口编号。

S11表示输入端口处的反射系数，S22表示输出端口处的反射系数，S21表示从输入端口到输出端口的传输系数，S12表示从输出端口到输入端口的传输系数。

参数的值一般是一个复数，包括幅度和相位两个部分。

矢量网络分析仪基础知识:矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，简称VNA）是用于测量和分析电路的频率响应的仪器。

它能够通过发送和接收信号来测量电路的散射参数，并可以对信号进行幅度和相位的测量。

矢量网络分析仪有多个端口，其中一个端口连接信号源，其他端口用来连接待测电路。

通过在不同频率下测量电路的散射参数，可以得到电路的频率响应，从而了解电路的传输和反射情况。

S参数测量:S参数可以通过矢量网络分析仪来测量。

测量时，信号源会向待测电路的一个端口发送信号，而其他端口的信号会被矢量网络分析仪接收并测量。

具体的S参数测量步骤如下:1.连接待测电路和矢量网络分析仪，确保连接正确。

2.设置矢量网络分析仪的频率范围和步进大小。

3.将矢量网络分析仪设置为"测量模式"，并选择要测量的S参数。

4.开始测量，矢量网络分析仪会依次在每个频率点上测量S参数的幅度和相位。

5.测量完成后，可以通过矢量网络分析仪显示屏上的图表或数据来查看测量结果。

也可以将测量结果导出进行进一步的分析和处理。

S参数测量可以帮助工程师了解电路在不同频率下的传输和反射情况，并用于电路的设计和优化。

在微波电路和高频电路的设计和分析中，S参数测量是一项重要的技术。

s参数测试方法【原创实用版3篇】目录（篇1）I.引言A.s参数测试方法的概念B.为什么需要了解s参数测试方法II.s参数测试方法原理A.s参数的定义B.s参数测试方法的原理C.结果分析III.s参数测试方法的应用A.在通信系统设计中的应用B.在通信系统故障诊断中的应用C.在其他领域的应用IV.结论A.s参数测试方法的重要性B.未来研究方向正文（篇1）s参数测试方法是研究微波和射频系统性能的重要工具。

它是一种用于测量系统中的信号传输特性的方法。

通过s参数测试，我们可以了解系统的响应以及其与其他系统的相互作用。

A.s参数的定义s参数是一个用于描述信号在两个端口之间传输的参数。

它包含了系统的输入和输出信号之间的比值和相位差。

通常用s11和s22表示系统的反射系数，用s21和s12表示系统的传输系数。

B.s参数测试方法的原理s参数测试方法使用网络分析仪进行测量。

网络分析仪是一种能够测量微波和射频系统性能的仪器。

它通过发送信号到系统，然后测量系统的响应，从而计算出系统的s参数。

C.结果分析通过分析s参数测试结果，我们可以了解系统的性能。

例如，如果s11参数为负值，表示系统有较大的反射，可能存在故障。

相反，如果s22参数为正值，表示系统有较好的传输性能。

此外，我们还可以通过比较不同系统的s参数来评估它们之间的相互作用。

A.在通信系统设计中的应用在设计通信系统时，s参数测试方法可以帮助我们评估系统的性能。

例如，我们可以使用网络分析仪来测量不同天线和收发器组合的s参数，从而找到最佳的组合方案。

B.在通信系统故障诊断中的应用在通信系统故障诊断中，s参数测试方法可以帮助我们快速定位故障。

例如，如果接收信号的质量下降，我们可以使用网络分析仪来测量系统的s参数，从而找到可能的问题源头。

C.在其他领域的应用除了通信领域，s参数测试方法还在许多其他领域得到应用。

例如，在航空航天领域，网络分析仪可以用于测量飞行器的无线电设备性能。