归一化S参数的概念与应用

提到S参数的时候，往往会听到归一化S参数的概念，那么归一化S参数又是什么呢？

首先，归一化不是将阻抗变为1，而是统一的意思。在得到S参数的时候我们要考虑到S参数的值和端口阻抗的对应关系，准确地说，S参数应该表述为“在端口阻抗为Z（Z可以是变量可以是常数）的条件下测得的S参数，这是因为端口阻抗不同会引起额外的反射加到网络的S参数里面。那么有人要问了，什么样的端口阻抗才是正确的呢？其实，无论什么样的端口阻抗下测得的S参数曲线都是正确的，只不过是两种不同情况下的表示方法而已，它们所描述的网络其实还是同一个。拿哈士奇来举个例子，有些人说这个动物叫“狗”，有些人说这个动物叫“狼”，其实这只是在不同的人眼里看得不一样而已。

为什么需要S参数的归一化？将S参数的归一化是让S参数的端口阻抗有了一个统一的标准。由于端口的波阻抗是根据频率不断变化的，在没有做端口阻抗归一化的时候，像HF-SS等三维软件都会默认认为端口阻抗也是根据不同频率而变化与波阻抗匹配的，但是在实际情况下端口阻抗都是固定不变的，所以我们要对端口做归一化处理。我们现在得到的S参数模型一般都是归一化的S参数。

有了以上概念，我们只要简单地再提一下归一化的公式就可以了，对于网络电压与电流归一化，我们有如下定义：(www.xing528.com)

此时的u和i具有了相同的量纲，而它们的二次方就能表示功率的大小。端口i的归一化电压与归一化电流可以表示为ui=ai+bi和ii=ai-bi。

ai是端口i的入射波归一化电压，bi是端口i的反射波归一化电压。化简一下可以得到端口i的入射波电压与反射波电压与该端口电压与电流的关系。

根据上面的两个公式可以得到和。然后根据得到我们所需要的归一化S参数矩阵。