網絡分析儀主要用于測量 S 參數(散射參數)、阻抗參數、傳輸參數等網絡參數,以下是這些參數及其物理意義的具體介紹:
S 參數(散射參數)
S11(輸入反射系數):表示從端口 1 輸入的信號,有多少能量被反射回端口 1。它反映了網絡輸入端的匹配情況,S11 為 0 時表示完全匹配,沒有反射,其值越接近 1,說明反射越大,匹配越差。
S21(正向傳輸系數):代表從端口 1 輸入的信號傳輸到端口 2 的能量大小。它體現了網絡的正向傳輸特性,用于衡量信號在網絡中的傳輸增益或損耗,S21 的值以 dB 為單位,正值表示增益,負值表示損耗。
S12(反向傳輸系數):與 S21 相反,是從端口 2 輸入的信號傳輸到端口 1 的能量情況,反映了網絡的反向傳輸特性,在一些雙向通信或有反饋的網絡中,S12 是重要的評估指標。
S22(輸出反射系數):表示從端口 2 輸入的信號被反射回端口 2 的能量比例,用于評估網絡輸出端的匹配狀態,物理意義與 S11 類似,只是針對端口 2 而言。
阻抗參數
輸入阻抗:是指網絡在輸入端呈現的阻抗,它決定了網絡從信號源獲取能量的能力。當輸入阻抗與信號源阻抗匹配時,能實現大功率傳輸。若不匹配,會導致信號反射,影響傳輸效率和信號質量。
輸出阻抗:是網絡在輸出端呈現的阻抗,它決定了網絡對負載的驅動能力。輸出阻抗與負載阻抗匹配時,能保證信號有效傳輸到負載,避免信號失真和功率損耗。
傳輸參數
插入損耗:是指信號通過網絡后功率的減少量,反映了網絡對信號的衰減程度。插入損耗與 S21 有密切關系,通常用 - 20log|S21 | 來計算。插入損耗越低,說明網絡對信號的傳輸性能越好。
回波損耗:用于衡量信號在網絡端口處的反射情況,與反射系數相關,通常用 - 20log|S11 | 或 - 20log|S22 | 計算。回波損耗越大,說明反射越小,端口匹配越好。
這些網絡參數從不同角度描述了網絡的特性,工程師通過測量和分析這些參數,能夠深入了解網絡的性能,進而進行網絡的設計、優化和故障排查等工作,確保網絡在各種應用中能夠有效、穩定地運行。