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HFSS中的S參數

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        S參數的原文名稱是“Scattering-Parameter”  以二端口網絡為例,如單根傳輸線,共有四個S參數:S11,S12,S21,S22,對于互易網絡有S12=S21,對于對稱網絡有S11=S22,對于無耗網絡,有S11*S11+S21*S21=1,即網絡不消耗任何能量,從端口1輸入的能量不是被反射回端口1就是傳輸到端口2上了。在高速電路設計中用到的微帶線或帶狀線,都有參考平面,為不對稱結構(但平行雙導線就是對稱結構),所以S11不等于S22,但滿足互易條件,總是有S12=S21。假設Port1為信號輸入端口,Port2為信號輸出端口,則我們關心的S參數有兩個:S11和S21,S11表示回波損耗,也就是有多少能量被反射回源端(Port1)了,這個值越小越好,一般建議S11<0.1,即-20dB。
         以二端口網絡為例,如單根傳輸線,共有四個S參數:S11,S12,S21,S22,對于互易網絡有S12=S21,對于對稱網絡有S11=S22,對于無耗網絡,有S11*S11+S21*S21=1,即網絡不消耗任何能量,從端口1輸入的能量不是被反射回端口1就是傳輸到端口2上了。在高速電路設計中用到的微帶線或帶狀線,都有參考平面,為不對稱結構(但平行雙導線就是對稱結構),所以S11不等于S22,但滿足互易條件,總是有S12=S21。假設Port1為信號輸入端口,Port2為信號輸出端口,則我們關心的S參數有兩個:S11和S21,S11表示回波損耗,也就是有多少能量被反射回源端(Port1)了,這個值越小越好,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到目的端(Port2)了,這個值越大越好,理想值是1,即0dB,越大傳輸的效率越高,一般建議S21>0.7,即-3dB,如果網絡是無耗的,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,經過長距離的傳輸線后,S21的值就會變得很小,表示能量在傳輸過程中還沒到達目的地,就已經消耗在路上了。對于由2根或以上的傳輸線組成的網絡,還會有傳輸線間的互參數,可以理解為近端串擾系數、遠端串擾系統,注意在奇模激勵和偶模激勵下的S參數值不同。需要說明的是,S參數表示的是全頻段的信息,由于傳輸線的帶寬限制,一般在高頻的衰減比較大,S參數的指標只要在由信號的邊緣速率表示的EMI發射帶寬范圍內滿足要求就可以了。

 

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