网络分析仪主要用于测量 S 参数(散射参数)、阻抗参数、传输参数等网络参数,以下是这些参数及其物理意义的具体介绍:
S 参数(散射参数)
S11(输入反射系数):表示从端口 1 输入的信号,有多少能量被反射回端口 1。它反映了网络输入端的匹配情况,S11 为 0 时表示完全匹配,没有反射,其值越接近 1,说明反射越大,匹配越差。
S21(正向传输系数):代表从端口 1 输入的信号传输到端口 2 的能量大小。它体现了网络的正向传输特性,用于衡量信号在网络中的传输增益或损耗,S21 的值以 dB 为单位,正值表示增益,负值表示损耗。
S12(反向传输系数):与 S21 相反,是从端口 2 输入的信号传输到端口 1 的能量情况,反映了网络的反向传输特性,在一些双向通信或有反馈的网络中,S12 是重要的评估指标。
S22(输出反射系数):表示从端口 2 输入的信号被反射回端口 2 的能量比例,用于评估网络输出端的匹配状态,物理意义与 S11 类似,只是针对端口 2 而言。
阻抗参数
输入阻抗:是指网络在输入端呈现的阻抗,它决定了网络从信号源获取能量的能力。当输入阻抗与信号源阻抗匹配时,能实现大功率传输。若不匹配,会导致信号反射,影响传输效率和信号质量。
输出阻抗:是网络在输出端呈现的阻抗,它决定了网络对负载的驱动能力。输出阻抗与负载阻抗匹配时,能保证信号有效传输到负载,避免信号失真和功率损耗。
传输参数
插入损耗:是指信号通过网络后功率的减少量,反映了网络对信号的衰减程度。插入损耗与 S21 有密切关系,通常用 - 20log|S21 | 来计算。插入损耗越低,说明网络对信号的传输性能越好。
回波损耗:用于衡量信号在网络端口处的反射情况,与反射系数相关,通常用 - 20log|S11 | 或 - 20log|S22 | 计算。回波损耗越大,说明反射越小,端口匹配越好。
这些网络参数从不同角度描述了网络的特性,工程师通过测量和分析这些参数,能够深入了解网络的性能,进而进行网络的设计、优化和故障排查等工作,确保网络在各种应用中能够有效、稳定地运行。