R&S®Essentials | 频谱和矢量网络分析仪基础知识
作者：Paul Denisowski，产品管理工程师
网络是具有一个或多个端口的设备，每个端口都可以传输、吸收和/或反射射频能量。网络可以根据端口数量进行分类：
分析网络时，向一个端口注入射频信号，然后在该端口（反射）和/或其他端口处测量射频能量。通常一次只会向一个端口注入一个信号，并在一定的频率范围内进行测量。
用于分析网络的仪器自然就是网络分析仪。网络分析仪通过分析散射参数（S 参数）来测量信号在电气组件和系统中的行为。
R&S®ZNL 矢量网络分析仪前视图，包含屏幕和控制面板
S 参数是用于描述网络射频特性的一种方式。这些参数描述了网络端口的信号反射和传输情况。
一个 S 参数由字母“S”加两个下标数字组成，第一个数字表示输出端口，第二个数字表示输入端口。例如：
S 参数命名规则
双端口网络有四个 S 参数：
双端口网络的 S 参数。
S 参数是复数，包含幅度和相位值。幅度表示传输或反射的信号分量，相位则表示信号的时间偏移情况。这两个数值可以完整描述信号行为。
S 参数可以表示为 N×N 矩阵，其中“N”是网络的端口数。矩阵中的每个元素 Sxy 即表示从端口 y 到端口 x 的散射参数。Sxy 是复数，所以这个矩阵可以：
双端口网络的 N×N 矩阵。
S 参数的另一种表示方式是史密斯圆图，这主要用于展示反射系数。史密斯圆图可以直观显示网络的阻抗随频率变化的情况。在史密斯圆图上勾勒出反射系数的实部和虚部，可以清晰了解阻抗匹配情况，对于最大限度地减少反射和优化功率传输至关重要。
史密斯圆图示例。
S 参数可以级联来预计多个连接网络的整体响应。当两个或多个网络串联时，可以通过数学方式组合每个网络的 S 参数，从而确定整个连接网络的整体 S 参数。正是由于 S 参数的复数和矩阵特性，所以可以级联各个参数来预计系统行为，从而分析更加复杂的多级系统。
总结
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