了解散射參數網絡分析的效益-云帆興燁

網絡分析的效益

了解了散射參數以后再來探討網絡分析的效益就很容易理解。上面舉例的衰減器，當對他進行網絡分析以后，直接得到了衰減量這個參數，就能直觀的了解衰減器接入射頻電路以后會產生什么效果。下面天線的例子，進一步說明了這種分析方法的方便之處。

通過網絡分析，能夠直接測到天線的S11參數，包含一個幅度（或功率）關系和一個相位關系，例如0.5∠90°。圖是一個極坐標的S11關系圖，它的徑向坐標代表幅度關系，繞軸旋轉的角度代表相位關系。圖是一個直角坐標表示的阻抗圖，橫坐標代表電阻，縱坐標代表電抗。對圖做從直角坐標到極坐標的坐標變換，并讓刻度符合單位阻抗（Zn=Z/Z0,Z0=50Ω）與反射系數（Γ）之間的關系式Zn=（1+Γ）/(1-Γ)，可以得到圖所示的阻抗圓圖。圖和圖（重疊起來，得到史密斯圓圖（Smith Chat，圖。在這張圖上，可以根據S11參數，直接讀取天線的輸入阻抗。我們的目的是匹配以傳輸最大的功率，這時有兩種方法：（1）傳輸線末端提供一個與天線輸入阻抗共軛的輸出阻抗；（2）通過調試和接入匹配元件，讓天線的輸入阻抗變為純粹的50歐。對于后一種方法，匹配元件的大小，可以在史密斯圖上方便的求解。

不論是反射系數-相位圖還是史密斯圖，都沒有頻率坐標。一個頻率的S參數，只對應圖上的一個點。網絡分析儀顯示結果的過程，就是掃描若干頻率，然后把測得的S參數都畫在圖上，用平滑的曲線連接起來。

事實上人們發明了一整套使用S參數的辦法，能夠極大的簡化射頻電路設計。這方面已經有很多資料，感興趣的讀者可以自行了解。