S参数通俗讲义
原文来自微信公众号：工程师看海
介绍信号完整性就必须说说s参数，在我们仿真和测试中经常会用的s参数，s参数的全称为scatter 参数，即散射参数，是在传输线两端有终端的条件下定义出来的，一般是50ω。我们把传输通道作为一个黑盒子看待，s参数描述的是这个黑盒子本身的频域特性。通过s参数，我们能看到传输通道的几乎全部特性，例如信号的反射，串扰，损耗，都可以从s参数中找到有用的信息，我们以反射为例了解下s参数。
对于无源二端口网络，从端口出去的正弦信号一定与进去的正弦信号同频率，下面介绍s参数的简单理解。
根据以前信号反射的介绍，信号在传输过程中会产生入射波和反射波，既有进入端口的信号也有从端口中出来的信号，上图中：
a1：从端口1进入的正弦信号
b1：从端口1出来的正弦信号
a2：从端口2进入的正弦信号
b2：从端口2出来的正弦信号
s参数可以表示为：
s参数具有对称性，即如果传输通道完全对称则，s11=s22；s21=s12；
s11的具体理解可以见下面示意图，s11等于反射回来的信号b1除以入射进去的信号a1，这两个信号的频率一样，幅度和相位有差异，s11这也就是我们前文提到的反射系数，只是表达不同而已。
举例说明，对于陶瓷电容：
grm32er60e337me05，它的s11参数见下图，这是怎么来的呢？
我们可以在官网下载到grm32er60e337me05_25degc_series.s2p参数，见下图，在频是100hz时，s11是-23db。s参数的db和幅度mag的计算关系如下：
因此可以反过来求出s11的幅度，mag(s11)=0.0708，通俗解释下：
这如果端口1的入射正弦信号幅度是1v，那么从端口1出来的正弦信号幅度只有0.0708v。
s11是返回的信号幅度除以进入的信号幅度，也就是反射系数，在工程上又称回波损耗，s21工程上又称为插入损耗。
在4端口网络中，s11，s22，s33，s44分别表示各端口的回波损耗/反射系数。s21，s12，s34，s43表示插入损耗。s13，s31，s24，s42表示近端串扰。s14，s41，s23，s32表示远端串扰。
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a1：从端口1进入的正弦信号
b1：从端口1出来的正弦信号
a2：从端口2进入的正弦信号
b2：从端口2出来的正弦信号
s参数可以表示为：
s参数具有对称性，即如果传输通道完全对称则，s11=s22；s21=s12；
s11的具体理解可以见下面示意图，s11等于反射回来的信号b1除以入射进去的信号a1，这两个信号的频率一样，幅度和相位有差异，s11这也就是我们前文提到的反射系数，只是表达不同而已。
举例说明，对于陶瓷电容：
grm32er60e337me05，它的s11参数见下图，这是怎么来的呢？
我们可以在官网下载到grm32er60e337me05_25degc_series.s2p参数，见下图，在频是100hz时，s11是-23db。s参数的db和幅度mag的计算关系如下：
因此可以反过来求出s11的幅度，mag(s11)=0.0708，通俗解释下：
这如果端口1的入射正弦信号幅度是1v，那么从端口1出来的正弦信号幅度只有0.0708v。
s11是返回的信号幅度除以进入的信号幅度，也就是反射系数，在工程上又称回波损耗，s21工程上又称为插入损耗。
在4端口网络中，s11，s22，s33，s44分别表示各端口的回波损耗/反射系数。s21，s12，s34，s43表示插入损耗。s13，s31，s24，s42表示近端串扰。s14，s41，s23，s32表示远端串扰。
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