射频芯片 s参数

射频s参数的物理意义嘿，大家好，今天我们来聊聊一个听上去有点复杂但其实挺有趣的话题——射频S 参数。

S参数，咱们把它想象成一个神奇的黑盒子，能告诉你信号在这个盒子里是怎么“跳舞”的。

想象一下你去参加派对，信号就是你，S参数就像是DJ，决定你跟谁搭配得最合适，怎么才能让每个人都嗨起来。

S参数其实是四个数字的组合，分别是S11、S12、S21和S22。

别担心，这不是数学考试，这些数字简直就像四个小精灵，分别在不同的场合里显现自己的魔力。

S11代表的是输入端口的反射系数，简单来说，就是信号被反射回来的那部分。

想象一下，信号到了门口，结果发现门是关着的，只好打道回府。

这时候，S11就是那个“呃，没办法，我要回去”的小精灵。

再说说S12，这个小家伙就像是信号从一个端口到另一个端口的搬运工。

它负责把信号从输入端口搬到输出端口，想象成一条滑滑梯，信号在上面欢快地滑来滑去。

滑下来以后，大家都开心，信号也觉得自己终于完成了使命。

不过，S12可不是万能的，有时候也会遇到一些“滑不动”的情况，这时候信号就要想办法应对啦。

接着是S21，这个小家伙反过来，负责从输出端口“回家”的信号。

它的工作就像是信号从滑滑梯上滑下来，然后又通过另一个滑滑梯返回。

S21就是在告诉你信号是怎么在不同的端口之间移动的。

你可以想象成一场盛大的接力赛，信号们个个使出浑身解数，想要把自己传递得顺利又快速。

S22，这个小精灵又回到了反射的主题。

它负责输出端口的反射系数，简单来说就是信号在输出端口遇到“拦路虎”，不得不被反弹回去的那一部分。

就像是你在比赛中跑到终点，却被一堵墙挡住，只好折返。

虽然有时候它会让人觉得沮丧，但也提醒我们，信号并不是永远顺风顺水的。

这些S参数其实在射频设计中起着至关重要的作用。

比如说，手机信号的强弱、WiFi的稳定性，甚至是你在家里看视频时的流畅度，背后都有S参数在“操控”。

我们常说“磨刀不误砍柴工”，了解这些参数，才能在设计中得心应手，才能让信号在“舞台”上闪闪发光。

s频段相控阵芯片1.引言1.1 概述相控阵技术是一种通过控制阵列中的每个天线元件的相位和幅度来实现波束形成和定向传输的技术。

相控阵芯片是相控阵系统中至关重要的组成部分，用于控制和协调各个天线元件的工作。

随着无线通信的快速发展和网络需求的增加，对于高速、可靠的数据传输和大容量通信的需求日益增长，尤其在S频段，相控阵芯片的应用得到了广泛关注。

S频段相控阵芯片是指工作在S频段的相控阵系统中的芯片，其工作频率一般在2-4 GHz之间。

S频段相控阵芯片的应用领域非常广泛。

首先，它在通信领域中可以用于卫星通信、无线通信基站和移动通信系统等。

相控阵芯片结合了波束形成和自适应信号处理等技术，能够实现抗干扰和提高信号传输质量的功能，因此在提高通信系统容量和覆盖范围方面具有巨大潜力。

其次，在雷达系统中，S频段相控阵芯片的应用也非常广泛。

相较于传统的机械扫描雷达，相控阵雷达具有快速扫描、多目标跟踪和高分辨率等优势。

S频段相控阵芯片的应用使得雷达系统能够更加精确地定位目标，提高目标识别和跟踪能力，广泛应用于军事、航空航天、气象等领域。

总之，S频段相控阵芯片是一种具有广泛应用前景的关键技术。

它在通信和雷达领域的应用将为我们带来更高效、更可靠的数据传输和目标探测能力。

随着技术的不断进步和芯片制造工艺的提升，相信S频段相控阵芯片的发展前景将更加广阔。

1.2文章结构文章结构部分的内容应该主要介绍本文的组织架构和各章节的主要内容，让读者能够更好地理解整篇文章的结构和主题。

下面是文章结构部分的一个示例内容：1.2 文章结构本文主要围绕s频段相控阵芯片展开讨论，共分为三个部分。

第一部分是引言部分。

在引言中，首先对s频段相控阵芯片的概述进行介绍，包括其定义、原理和应用领域等。

接着，给出了本文的目的，即通过对s频段相控阵芯片的研究和分析，探讨其发展前景和总结相关内容。

第二部分是正文部分。

正文将详细阐述s频段相控阵芯片的定义和原理，包括其工作原理、结构组成等方面的内容。

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。

射频中的回波损耗，反射系数，电压驻波比以及S参数的含义
和关系
回波损耗，反射系数，电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下:
回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值
反射系数(Г):反射电压/入射电压, 为标量
电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压
S参数: 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。

四者的关系：
VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1)
S11=20lg(Г) (2)
RL=-S11 (3)
以上各参数的定义与测量都有一个前提，就是其它各端口都要匹配。

这些参数的共同点：他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。

其中，S11实际上就是反射系数Г，只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。

反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值，而回波损耗是从功率的角度来看待问题。

而电压驻波的原始定义与传输线有关，将两个网络连接在一起，虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值，但实际上如果这里没有传输线，根本不会存在驻波。

我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式，至于用哪一个参数来进行描述，取决于怎样方便，以及习惯如何。

Page 1 of 3S参数的含义孙灯亮 /dengliang100 2009-09-27 10:06:26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。

微波网络法被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。

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

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称为导纳参数，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参数对于集总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、电流非常困难，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，如上图所示。

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 ；我们经常用到的单根传输线，或一个过孔，就可以等效成一个二端口网络，一端接输入信号，另一端接输出信号，如果以Port1作为信号的输入端口， Port2作为信号的输出端口，那么S11表示的就是回波损耗，即有多少能量被反射回源端（Port1），这个值越小越好，一般建议S11< 0.1，即－20dB；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。

E22-900M30S产品规格书SX1262 868/915MHz 1W SPI LoRa无线模块第一章概述1.1 简介E22-900M30S是基于Semtech公司生产的全新一代LoRa TM射频芯片SX1262为核心自主研发的最大功率为1W并适用于868/915MHz贴片式LoRa TM无线模块，使用工业级高精度32MHz晶振。

由于采用原装进口的SX1268为模块核心，在原有基础上内置了功率放大器（PA）与低噪声放大器（LNA），使得最大发射功率达到1W的同时接收灵敏度也获得进一步的提升，在整体的通信稳定性上较没有功率放大器与低噪声放大器的产品大幅度提升。

与上一代LoRa TM收发器相比，抗干扰性能与通信距离得到了提升，进一步拉开了与FSK、GFSK调制方式的产品的差距。

该产品已获得FCC、CE、RoHS等国际权威认证报告，用户无需担忧其性能。

该产品可覆盖850～930MHz超宽适用频率范围并向下兼容SX1278、SX1276。

由于该模块是纯射频收发模块，需要使用MCU驱动或使用专用的SPI调试工具。

1.2 特点功能●与SX1276模块相比，SX1262模块具有功耗更低、速度更快、距离更远的显著优势；●理想条件下，通信距离可达12km；●内置PA+LNA，大幅度提升通信距离和通信稳定性；●最大发射功率1W，软件多级可调；●支持全球免许可ISM 868/915MHz频段；●LoRa TM模式下支持0.018k～62.5kbps的数据传输速率；●FSK模式下支持最高300kpbs的数据传输速率；●向下兼容SX1278/SX1276系列射频收发器；●FIFO容量大，支持256Byte数据缓存；●为支持密集网络推出的全新SF5扩频因子；●支持2.5～5.5V供电，大于5V供电均可保证最佳性能；●双天线可选（IPEX/邮票孔），便于用户二次开发，利于集成；1.3 应用场景●家庭安防报警及远程无钥匙进入；●智能家居以及工业传感器等；●无线报警安全系统；●楼宇自动化解决方案；●无线工业级遥控器；●医疗保健产品；●高级抄表架构(AMI)；●汽车行业应用。

IC芯片的晶圆级射频测试对于超薄介质，由于存在大的漏电和非线性，通过标准I-V 和C-V测试不能直接提取氧化层电容(Cox)。

然而，使用高频电路模型则能够精确提取这些参数。

随着业界迈向65nm及以下的节点，对于高性能/低成本数字电路，RF电路，以及模拟/数模混合电路中的器件，这方面的挑战也在增加。

对于超薄介质，由于存在大的漏电和非线性，通过标准I-V 和C-V测试不能直接提取氧化层电容(Cox)。

然而，使用高频电路模型则能够精确提取这些参数。

随着业界迈向65nm及以下的节点，对于高性能/低成本数字电路，RF电路，以及模拟/数模混合电路中的器件，这方面的挑战也在增加。

减少使用RF技术的建议是在以下特定的假设下提出来：假设RF技术不能有效地应用，尤其是在生产的环境下，这在过去的确一直是这种情况。

但是，现在新的参数测试系统能够快速、准确、可重复地提取RF参数，几乎和DC测试一样容易。

最重要的是，通过自动校准、去除处理(de-embedding)以及根据待测器件(DUT)特性进行参数提取，探针接触特性的自动调整，已经能够实现RF的完整测试。

这方面的发展使得不必需要RF专家来保证得到好的测试结果。

在生产实验室，根据中间测试结果或者操作需要，自动探针台和测试控制仪能够完成过去需要人为干涉的事情。

世界范围内，已经有7家半导体公司验证了这种用于晶圆RF生产测试的系统。

RF测试的应用无论你是利用III-V簇晶圆生产用于手机配件的RF芯片，还是利用硅技术生产高性能模拟电路，在研发和生产中预测最终产品的性能和可靠性，都需要晶圆级RF散射参数(s)的测量。

这些测试对DC数据是重要的补充，相对于单纯的DC测试，它用更少的测试却能提供明显更多的信息。

实际上，一个两通道的s参数扫描能同时提取阻抗和电容参数，而采用常规DC方法，则需要分开测试，甚至需要单独的结构以分离工艺控制需要的信息。

功放RF芯片的功能测试是这种性能的另外一种应用。