我們知道在高頻電路中，我們不能用一個(gè)確定的數(shù)值來(lái)代表這個(gè)元器件的特性，因?yàn)殡S著頻率的變化其的特性也在發(fā)生變化。也不能讓系統(tǒng)只工作在一個(gè)頻率上面。此時(shí)直流電路中的歐姆定律概念已經(jīng)失效，現(xiàn)在需要引入網(wǎng)絡(luò)的概念來(lái)分析。也就是說(shuō)在不同的頻率時(shí)，電壓和電流不同，他們的比值阻抗也不是一個(gè)固定值。來(lái)個(gè)專業(yè)名詞就是分布參數(shù)電路。

現(xiàn)在天縱檢測(cè)（SKYLABS）今天要介紹的主角“S參數(shù)”就正式登場(chǎng)了。在仿真中我們一般都用S參數(shù)來(lái)代表無(wú)源網(wǎng)絡(luò)。S參數(shù)也被稱為散射參數(shù)，適用于分布參數(shù)電路。

下圖非常形象的表示信號(hào)的走向。A1是入射的信號(hào)，B1是反射的信號(hào)，B2是傳輸?shù)男盘?hào)。S參數(shù)就是建立在這些信號(hào)能量關(guān)系基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

S參數(shù)可以用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量到，并用網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)計(jì)算。

常用的表達(dá)式是Sij：意思表達(dá)為能量從j口注入，在i口測(cè)得的能量，如S11定義為從Port1口反射的能量與輸入的能量的比值的平方根，也經(jīng)常被簡(jiǎn)化為等效反射電壓與等效入射電壓的比值。

現(xiàn)在我們想象把網(wǎng)絡(luò)看成一個(gè)“黑盒子”，現(xiàn)在只關(guān)心端口能量的數(shù)值。

以一個(gè)二端口的例子來(lái)分析S參數(shù)的含義：

S11：端口2匹配時(shí)，端口1的反射系數(shù)
S22：端口1匹配時(shí)，端口2的反射系數(shù)
S12：端口1匹配時(shí)，端口2到端口1的反向傳輸系數(shù)
S21：端口2匹配時(shí)，端口1到端口2的正向傳輸系數(shù)

我們常用的是S11和S21，他們分別表達(dá)的意思是：

對(duì)于2端口網(wǎng)絡(luò)Port1輸入信號(hào)，Port2輸出信號(hào)，則有：

S11表示回波損耗，即有多少能量返回了Port1，當(dāng)然越小越好，即能量很少反射回來(lái)，一般S11<0.1(-20dB)。

S21表示插入損耗，即有多少能量傳輸?shù)絇ort2，當(dāng)然越大越好，最大是1，即能量全部傳輸?shù)絧ort2，沒(méi)有損耗。一般S21>0.7(-3dB)。

所以，對(duì)我們實(shí)際工程應(yīng)用中，S11和S21是兩個(gè)比較重要的參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)可以表征網(wǎng)絡(luò)的性能。通常我們S參數(shù)的幅度習(xí)慣用DB表示。

在實(shí)踐中，我們經(jīng)常用到的單根傳輸線或一個(gè)過(guò)孔，它就可以等效成一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，一端接輸入信號(hào)，另一端接輸出信號(hào)，所以如果以Port1作為信號(hào)的輸入端口，Port2作為信號(hào)的輸出端口，那么S11表示的就是這條傳輸線的回波損耗了。