了解散射参数网络分析的效益-云帆兴烨

网络分析的效益

了解了散射参数以后再来探讨网络分析的效益就很容易理解。上面举例的衰减器，当对他进行网络分析以后，直接得到了衰减量这个参数，就能直观的了解衰减器接入射频电路以后会产生什么效果。下面天线的例子，进一步说明了这种分析方法的方便之处。

通过网络分析，能够直接测到天线的S11参数，包含一个幅度（或功率）关系和一个相位关系，例如0.5∠90°。图是一个极坐标的S11关系图，它的径向坐标代表幅度关系，绕轴旋转的角度代表相位关系。图是一个直角坐标表示的阻抗图，横坐标代表电阻，纵坐标代表电抗。对图做从直角坐标到极坐标的坐标变换，并让刻度符合单位阻抗（Zn=Z/Z0,Z0=50Ω）与反射系数（Γ）之间的关系式Zn=（1+Γ）/(1-Γ)，可以得到图所示的阻抗圆图。图和图（重叠起来，得到史密斯圆图（Smith Chat，图。在这张图上，可以根据S11参数，直接读取天线的输入阻抗。我们的目的是匹配以传输最大的功率，这时有两种方法：（1）传输线末端提供一个与天线输入阻抗共轭的输出阻抗；（2）通过调试和接入匹配元件，让天线的输入阻抗变为纯粹的50欧。对于后一种方法，匹配元件的大小，可以在史密斯图上方便的求解。

不论是反射系数-相位图还是史密斯图，都没有频率坐标。一个频率的S参数，只对应图上的一个点。网络分析仪显示结果的过程，就是扫描若干频率，然后把测得的S参数都画在图上，用平滑的曲线连接起来。

事实上人们发明了一整套使用S参数的办法，能够极大的简化射频电路设计。这方面已经有很多资料，感兴趣的读者可以自行了解。