如何表示4.3S参数

打开一个S参数文件，我们看到的只有一堆数字，那它们代表的是什么意思呢？以二端口网络为例，我们提取的参数可以用S11、S21、S12和S22表示。各参数的物理含义如下：

S11：端口2匹配时，端口1的反射系数，即端口1的反射电压与端口1的入射电压之比；

S22：端口1匹配时，端口2的反射系数，即端口2的反射电压与端口2的入射电压之比；

S12：端口1匹配时，端口2到端口1的反向传输系数，即端口1接收到的电压与端口2的入射电压之比；

S21：端口2匹配时，端口1到端口2的正向传输系数，即端口2接收到的电压与端口1的入射电压之比。

图4-2 二端口网络示意图

图4-2所示是二端口网络的示意图，a1为端口1的入射波电压，b1为端口1接收到的反射波电压。

我们发现定义S参数时会把端口做匹配，这说明S参数只是描述通道网络的特性，是通道的固有属性。推广到任意端口的网络，单端S参数可以由一个公式来概括，即。其中bi是其他端口都匹配的情况下，端口i接收到的反射波电压；aj是其他端口都匹配的情况下，端口j的入射波电压。(www.xing528.com)

现在差分传输系统早已成为高速信号系统传输的主流。如果差分传输线的距离很近，差分线之间能很好地耦合，任何引入噪声对两条差分传输线的影响都是相同的。然而，实际的差分系统并不是完美的，构成差分信号的两个单端信号本身不平衡、两个通道的长度不相等、耦合不紧密等都会导致能量由差模向共模转换。由于实际的差分信号总是由差模信号和共模信号组成，单端的S参数矩阵并不能提供关于差模和共模传输的信息。混合模式S参数由此诞生，并成为评价差分传输通道性能的重要工具。

如果是用来传输差分信号，一个单端四端口网络就可以理解为一个差分的二端口网络。混合模式S参数从物理意义上理解正是描述了成对的两根线对两个信号之和（共模）和两个信号之差（差模）分别有什么响应。图4-3所示为四端口网络及其差分等效模型。

我们将四端口网络等效成差分形式的四端口网络，四个端口分别为端口1和2的差模值、端口1和2的共模值、端口3和4的差模值与端口3和4的共模值。然后将这个四个端口混合模式的S参数表示为Sddij、Sccij、Scdij与Sdcij四种形式。

图4-3 四端口网络及其差分等效模型

a）四端口网络 b）差分等效模型

Sdc表示差模向共模的转换，Scd分别共模向差模的转换。如果这两根线有很好的对称性，Sdc和Scd为零，表示差模和共模是完全独立的。Sdd21表示差分端口1到差分端口2的差模增益，其他符号的含义以此类推。