基于时域反射和传输的S参数测量(07-100)
—— The S-Parameters measurement based on TDR/TDT
引言
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/92049.htm在频域、时域、阻抗域三种电学基本特性测试测量仪器中，以阻抗域测试测量仪器所用电路结构最复杂、测试操作最费时间、成套价格最高。目前能够供应GHz级阻抗域测试测量仪器的公司亦为数不多，特别是矢量网络分析仪(VNA)只有安捷伦、安立、罗德施瓦茨等几家公司生产。VNA的最高带宽达到65GHz，前端使用变频器可将带宽扩大至120GHz，成套售价在二十万美元以上。
我们知道，任何电子元器件都可用二端或四端网络来表征，所用参数有Z(阻抗)、Y(电导)、H(混合)和S(散射)，由于Z、Y、H参数的测量都涉及开路、短路条件，这些条件在GHz频段不易实现，因此VNA测量的是阻抗匹配条件下的S参数。在十年前一些测试测量专家试图从时域—频域特性测量入手，通过快速傅立叶函数变换将幅度—时间特性变成分立的幅度—频率特性，在此基础上推导出S参数。整个测试过程和测量条件与直接测量S参数相同，只是激励源从扫频发生器改为阶跃脉冲发生器，从时域反射(TDR)和时域传输(TRT)参数导出S参数。
最简单的一个物理同轴线连接点的二端口S散射矩阵见表达式(1)，它是由输入端口和输出端口的入射波和反射波来定义的四个Sij参数。每个端口的电压V和电流I分别由入射波V+、I+和反射波V-、I-组成，即V=V++V-和I=I++I-。从表达式(1)和图1a可知，S11是输入端口电压反射系数，S12是反向电压增益，S21是正向电压增益，S22是输出端口电压反射系数。全部S参数都是在同轴线的输入和输出阻抗匹配的条件下获得的。
1a 二端口网络
1b 四端口网络
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