天线的S11,S12,S21,S22参数是指什么?和回波损耗、反射系数、电压驻波比有什么关系?

一、天线的S11,S12,S21,S22参数是指什么?和回波损耗、反射系数、电压驻波比有什么关系?

什么是 S 参数?为什么使用 S 参数?这是工程师入门必须了解的基础知识。天线是无线网络中最重要的元器件。它是物理网络与无线电波(空中)之间的唯一接口。天线的关键性能参数包括回波损耗和电压驻波比 (VSWR)。下面一幅图介绍S11,S12,S21,S22参数并回答了您的问题。

S参数一直占据着微波理论和技术中最重要的位置,它们包括了早已为工程师所熟悉的测量项目,例如 S11(输入匹配)、S22(输出匹配)、S21(增益/ 损耗)、S12(隔离度)等,这些测量项目的测试结果可以很方便地导入到电子仿真工具。

在矢量网络分析仪的术语中,一般用参考通道(R) 表示入射波的测量结果。A 通道负责测量反射波,B 通道负责测量传输波(下图)。

在知道了这些波的幅度和相位信息之后,便能定量描述被测器件(DUT) 的反射特性和传输特性。反射特性和传输特性可以用矢量(幅度和相位)、标量(只有幅度)或纯相位表示。例如,回波损耗是反射的标量测量结果,而阻抗则是反射的矢量测量结果。我们也可以使用比值测量法进行反射和传输测量,这样可以避免受到绝对功率以及源功率随频率变化产生的影响。反射量的比值通常用A/R 表示,而传输量的比值为B/R,它们与仪器中的测量通道有关。

图 11

回波损耗是以对数形式(dB) 表示反射系数的一种方法。回波损耗是反射信号低于入射信号的dB 数。回波损耗总是为正数,介于无限大(使用特性阻抗负载端接)和 0 dB(开路或短路端接)之间。另一个表示反射的常用术语是电压驻波比(VSRW),它定义为射频包络的最大值与最小值之比。它等于(1 + r)/(1 – r)。VSWR 的数值范围为1(无反射)到无限大(全反射)。

传输系数的定义为总发射电压除以入射电压(下图)。若发射电压的绝对值大于入射电压的绝对值,则意味着被测器件或系统有增益。若发射电压的绝对值小于入射电压的绝对值,则意味着被测器件或系统有衰减或插入损耗。传输系数的相位部分称为插入相位。

更详细的解示如下:

We saw how the H-parameters are measured. Let's now see how we go about measuring the S-parameters. For S11, we terminate the output port of the network and measure the ratio b1 to a1 (Fig. 1).

Terminating the output port in an impedance equal to the characteristic impedance of the transmission line is equivalent to setting a2 = 0, because a traveling wave incident on this load will be totally absorbed. S11 is the input reflection coefficient of the network. Under the same conditions, we can measure S21, the forward transmission through the network. This is the ratio of b2 to a1 (Fig. 2). This could either be the gain of an amplifier or the attenuation of a passive network.

Figure 1
Figure 2

By terminating the input side of the network, we set a1 = 0. S22, the output reflection coefficient, and S12, the reverse transmission coefficient, can then be measured (Fig. 3).

Figure 3

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矢量网络分析仪基本原理

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二、传输线电压反射系数公式推导?

U反/U入 = (R2-R1)/(R2+R1) 。

当对源端进行阻抗匹配时(此时假设末端为进行匹配。末端接收器的输入阻抗一般很大,便于分析,这里假设末端开路,即阻抗无穷大),由于源端进行了匹配,阻抗等于传输线阻抗,此时传输线上的信号幅度为驱动信号幅度的一半

由于末端开路,末端反射系数为+1,即反射信号幅度为驱动信号幅度的一半。一半的反射信号强度加上原始的一半的传输线上的信号强度,末端接收的信号强度刚好为驱动信号强度。同样消除了反射的影响。

三、驻波和反射系数的关系?

驻波电压的波腹(最大值) Umax与波节(最小值)Umin之比被定义为驻波比,记作SWR。对无损耗传输线来说,驻波比与电压终端反射系数具有下列关系: 式中Γ称为电压终端反射系数,它表达了传输线的负载阻抗ZL与传输线特性阻抗ZC的匹配程度

四、传输系数和反射系数的关系?

传输线驻波状态时的驻波比和反射系数是1,0.

反射系数、驻波比、S参数之间的关系

回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值

反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量

电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压

S参数: S12为反向传输系数,也就是隔离。S21为正向传输系数,也就是增益。S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。

五、天线回波损耗和反射系数的区别?

在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。两者叠加,在入射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大,形成波腹;而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相减为最小,形成波节。其它各点的振幅则介于波幅与波节之间。这种合成波称为驻波。反射波和入射波幅度之比叫作反射系数,也叫做回波损耗。 反射波幅度 (Z-Z。) 反射系数Γ=───── =─────── 入射波幅度 (Z+Z。) 驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数,也叫电压驻波比(VSWR) 驻波波腹电压幅度最大值Vmax (1+Γ) 驻波系数S=──────────────=──── 驻波波节电压辐度最小值Vmin (1-Γ) 终端负载阻抗和特性阻抗越接近,反射系数越小,驻波系数越接近于1,匹配也就越好。

六、反射率和反射系数的关系?

           反射系数是反射光波振幅与入射光波振幅之比,英文reflection coefficient,反射率是反射系数模的平方,英文reflectivity

       反射系数(reflection coefficient)是指光(入射光)投向物体时,其表面反射光的强度与入射光的强度之比值。受入射光的投射角度、强度、波长、物体表面材料的性质以及反射光的测量角度等因素影响。

七、反射因子和反射系数有什么区别?

反射系数(reflectioncoefficient)是指光(入射光)投向物体时,其表面反射光的强度与入射光的强度之比值。反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和,与波长无关。

八、长滩和国内电压

长滩:一座令人心驰神往的度假胜地

长滩是一个坐落在菲律宾的美丽海岛,拥有令人难以置信的自然景观和令人陶醉的海滩。无论是想要沐浴阳光,享受海滩和水上运动,还是探索丰富的海洋生物,长滩都是一个理想的度假胜地。

长滩的迷人海滩

长滩以其绵延23公里的美丽海滩而闻名于世。细腻的白色沙滩与碧绿的海水交相辉映,构成了令人愉悦的海岸线。无论是漫步在海滩上,还是躺在沙滩椅上享受日光浴,长滩的海滩都能带给您无与伦比的轻松和宁静。

如果您喜欢冒险和刺激,长滩也提供了丰富多样的水上活动。您可以尝试冲浪、划独木舟、潜水、浮潜等,体验海洋的神奇和刺激。海水清澈透明,您能够看到丰富多彩的珊瑚礁和海洋生物,包括五颜六色的热带鱼、海龟和海豚。

探索长滩的自然之美

长滩不仅拥有迷人的海滩,还有许多值得一探的自然景点。您可以参加岛上的Puka Beach探险之旅,探索被誉为世界最美海滩之一的Puka Beach。在这里,您可以沉浸在令人惊叹的风景中,欣赏到与众不同的贝壳和珊瑚。

此外,长滩还有著名的Ariel's Point,这是一个悬崖跳水的胜地。如果您勇敢无惧,可以从悬崖上跳入清澈的海水中,感受刺激与惊喜。悬崖跳水不仅可以带给您无限的乐趣,还能锻炼勇气和胆量。

长滩的美食与文化

除了自然景观,长滩还以其美食和独特的文化而闻名。岛上有许多优质的餐厅和小吃摊位,提供各种口味和菜肴。您可以品尝当地的海鲜,尝试新鲜的水果和烤肉,享受异国情调的美食之旅。

此外,长滩还有丰富多样的夜生活。您可以参加当地的海滩派对,享受音乐和舞蹈的欢乐时光。岛上的酒吧和夜总会也提供各种娱乐活动,让您度过一个独特而精彩的夜晚。

国内电压以及电器使用注意事项

来到长滩,您可能需要使用电器充电或使用。然而,需要注意的是菲律宾的电压标准与国际标准有所不同。菲律宾使用220伏特的电压和60赫兹的频率,而一些国家使用的是110伏特的电压和50赫兹的频率。

因此,如果您带有需要插电使用的电器,您可能需要购买一些适配器或变压器来确保电器正常工作。适配器可以将插头结构从一种标准转换为另一种标准,而变压器可以将电压从220伏特降低到110伏特。

在使用电器时,尽量遵循相关的安全操作指南。确保插头和插座连接良好,避免过载使用电器,以免发生电器故障或意外。

美好的长滩体验

无论您是追求海滩休闲,还是渴望探索自然美景,长滩都能满足您的期望。这个令人心驰神往的海岛,将带给您难忘的旅行体验。

如果您正在规划您的下一个度假目的地,不妨考虑长滩。它的迷人海滩,丰富多样的自然景观,以及美味的美食,将成为您旅途中的亮点。而且,不要忘记适应菲律宾的电压标准,以确保您的电器正常工作。

如您对沙滩胜地感兴趣,请查阅以下的关键字:长滩和国内电压。

九、民用电压和工业电压有什么不同?

目前中国的工业电压为四线三相制,相与相之间是380V,频率为50Hz,相与相之间相位差为120度,主要是用于电机动力。民众照明电压为220V两线传输,取任一相线称为火线,另一条中线为零线,零线是接地的。为防止触电,电器外壳一般都接地线。

十、菲律宾和国内电压

菲律宾和国内电压的比较

随着旅游业的蓬勃发展,越来越多的人选择前往菲律宾旅游,探索这个美丽的国家。然而,对于带有电子设备的旅行者来说,电压问题可能会带来一些困扰。本文将比较菲律宾和国内的电压,并提供一些建议,以确保您的电子设备在旅途中正常工作。

菲律宾的电压

菲律宾国内使用的电压标准为220伏特,60赫兹交流电。这意味着菲律宾的插座和电源适配器都适用于220伏特的电压输出。如果您是从国内出发前往菲律宾,那么您需要注意的是,国内一般使用220伏特或110伏特的电压,50赫兹交流电。

要确保您的电子设备在菲律宾工作正常,您需要检查设备的电压要求。大多数现代电子设备都标有电压范围,例如110-240伏特,50-60赫兹。这些设备可以在不同电压范围内正常工作,因此您不需要购买额外的变压器或转换插头。

国内的电压

国内使用的电压标准较为复杂,根据地区的不同,电压可能为220伏特或110伏特。在购买电子设备时,您需要确保设备适用于国内的电压标准。通常情况下,具有双电压功能的设备可以在国内使用。

然而,对于只适用于特定电压标准的设备,您需要购买变压器或转换插头,以确保设备可以正常工作。变压器可以将电源电压从国内的标准转换为其他电压范围,例如菲律宾的220伏特。同时,转换插头可以提供电源插座的兼容性,使您可以连接设备到国内的电源。

使用电子设备的建议

如果您计划使用电子设备旅行,无论是前往菲律宾还是国内其他地区,以下是一些建议,以确保您的设备正常工作:

  • 在旅行前仔细阅读设备的用户手册,了解设备的电压要求。
  • 如果您的设备标有双电压功能(例如110-240伏特,50-60赫兹),则设备适用于不同电压标准,您无需购买额外的变压器或转换插头。
  • 如果您的设备仅适用于特定电压标准,请确保购买合适的变压器或转换插头。
  • 在使用变压器时,务必使用合适的插座和插座适配器。
  • 在连接设备到电源之前,确保电压转换器或转换插头已正确地连接到设备和电源插座。
  • 最好在旅行前购买和测试变压器或转换插头,以确保它们适用于您的设备。
  • 如果您对电子设备的电压需求不确定,最好咨询专业人士或设备制造商。

通过遵循这些建议,您可以减少在旅行中由于电压问题导致设备无法正常工作的风险。无论您去菲律宾还是其他国家旅行,确保您的电子设备适用于目的地的电压标准是非常重要的。

总而言之,了解菲律宾和国内电压的差异以及如何使用电子设备的建议,对于旅行者来说是至关重要的。无论您去哪里,都要确保您的设备可以正常工作,并采取必要的预防措施,以避免电压问题带来的不便。希望这篇文章能帮助您更好地了解电压问题,并为您未来的旅行提供指导。

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