cismoll 13 6 июля, 2023 Опубликовано 6 июля, 2023 · Жалоба По-моему, лучше понять, что такое S-параметры, поможет взгляд с другой стороны: Здесь сразу видна сложная взаимосвязь всех действующих на входах-выходах волн через S-параметры и становится очевидным, что если все они отличны от нуля, то не могут быть определены независимо друг от друга. Недостаток S-параметров заключается в том, что они описывают, показывают, иллюстрируют только внешнее поведение многополюсника и поэтому только и исключительно в их терминах не может быть дан ответ на вопрос, что куда входит и как друг от друга зависит. Это лишь взгляд со стороны на один предмет с разных сторон. Отсюда ясно, почему аппарат S-параметров не сильно популярен в литературе. Другое дело, как ими пользуются при проектировании. Здесь это действительно удобный инструмент, который помогает ориентироваться в том, как энергия будет проходить по тракту, что с ней будет происходить - уровень сигнала проходящего прямо, ответвлённого, отражённого, взаимные влияния, и какие меры могут быть предприняты в тех или иных случаях. То есть тогда, когда внутреннее убранство узлов не особенно интересно. Так же и разработчик отдельного узла (фильтра, аттенюатора, ответвителя и т.д.) предъявляет заказчику S-параметры, по которым тот уже может судить о том, насколько узел вписывается в тракт и рассчитать так называемый loss budget. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
flammmable 4 7 июля, 2023 Опубликовано 7 июля, 2023 · Жалоба On 7/5/2023 at 10:20 PM, EUrry said: 1) S21 по определению отношение мощности прошедшей волны на выходе устройства b2 (в данном случае двухпортового) к мощности падающей волны на входе устройста a1 при условии согласования на всех портах? т.е. S21 = b2/a1 при S11 = 0, S22 =0 Так. Давайте посмотрим систему для четырёхполюсника. bx - то что выходит из порта x ax - то, что входит в порт x b1=S11*a1+S12*a2 b2=S21*a1+S22*a2 При S22=0 получаем b1=S11*a1+S12*a2 b2=S21*a1 Берём второе уравнение и... b2/a1=S21 Или если развернуть другой стороной, то... S21 = b2/a1 А причём здесь S11=0 ?? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
EUrry 3 7 июля, 2023 Опубликовано 7 июля, 2023 · Жалоба 2 часа назад, flammmable сказал: А причём здесь S11=0 ?? Да, Вы правы... Думал об одном, а записал по-другому. Конечно, S-параметры устройства - вещь данная и трогать их нельзя. Суть определения S-параметров в том, что согласование должно быть на портах, т.е. отсутствовать падающие на устройство волны, кроме тех, которые нужны при определении соответствующих S-параметров. По-другому это можно определить как Snn = 0 для портов, т.е. не должно быть отражений от портов. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
cismoll 13 7 июля, 2023 Опубликовано 7 июля, 2023 · Жалоба 6 hours ago, flammmable said: А причём здесь S11=0 ?? Хоть вопрос был адресован не мне, но всё же: Рассуждение снова несколько не с той стороны. 1) Не S-параметры определяют амплитуды напряжений (или мощности) входящие и исходящие, а амплитуды (мощности), которые мы измерили на входах и выходах вольтметром, либо вычисляем по внутренним параметрам, зная структуру устройства, определяют S-параметры. 2) У нас есть система из 2 уравнений, в которой 4 неизвестных. Таким образом, если у вас устройство согласовано по выходу, то измеренное a2 = 0, это значит S22 = S12 = 0, и остаются S21 и S11: 2 неизвестных при 2 уравнениях, так что каждый из этих оставшихся параметров может быть определён однозначно. Хотя и при этом может быть получена зависимость S21(S11), поскольку для обоих амплитуда a1 общая, но легко можно убедиться, что она не имеет физического смысла. Их настоящая зависимость, "вхождение одно в другого" определяется теми самыми напряжениями, которые мы приняли за константы, то есть уже через внутренние параметры многополюсника, в общем смысле через т.н. обобщённые параметры, матрица ABCD, а также холостого хода и короткого замыкания. В книге Позара [1] есть пример расчёта S-параметров аттенюатора при согласованных входе и выходе: Spoiler Попробуем сделать так, чтоб на входе было некоторое рассогласование, а выход был бы согласован. Этому соответствует схема, в которой R1 = 25, R2 = 141,8 и R3 = 1. Тогда S11 = 0,111 Принимаем V1 = 1 Для расчёта S21 используем не V1, как у Позара, а (V1 + S11). Получившееся значение S21 = 0,654 = -3,69 дБ. Что можно проверить в любом схемном симуляторе. Таким образом, действительно можно утверждать, что S11 входит в S21, но я бы предпочёл сказать, что не входит, а зависит от. И это подтверждает моё утверждение: On 7/5/2023 at 5:58 PM, cismoll said: S21 же будет отсчитываться от того уровня напряжения, который падает на сопротивлении генератора R1 при учёте его отличия от входного сопротивления устройства. Но аттенюатор простое устройство. В каких-нибудь фильтрах частот есть, скажем так, заведомая, сложная зависимость S11(S21) в полосе пропускания, которая при этом точно также определяется не через амплитуды волн, а через внутренние параметры. [1] Pozar D. M. Microwave engineering. – John wiley & sons, 2011. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
flammmable 4 10 июля, 2023 Опубликовано 10 июля, 2023 · Жалоба On 7/7/2023 at 8:02 PM, EUrry said: Да, Вы правы... Думал об одном, а записал по-другому. Конечно, S-параметры устройства - вещь данная и трогать их нельзя. Суть определения S-параметров в том, что согласование должно быть на портах, т.е. отсутствовать падающие на устройство волны, кроме тех, которые нужны при определении соответствующих S-параметров. По-другому это можно определить как Snn = 0 для портов, т.е. не должно быть отражений от портов. Как мне кажется, здесь имеется очень важный момент для неосознанного запутывания: "отсутствовать падающие на устройство волны" на самом деле, не равно "Snn = 0 для портов, т.е. не должно быть отражений от портов". Поясню на оптическом примере примере. Пускай выходной порт вашего устройства является частично прозрачным зеркалом. И вы светите сквозь устройство на чёрный бархат или же на чистый лист бумаги. В первом случае на "выходной порт" не вернётся ничего. Во втором - вернётся. При этом Snn для выходного порта будет одним и тем же в обоих случаях. Применительно к электронике, я полагаю - важный момент состоит в том, что согласуются не порты двух устройств, а порт одного устройства с линией, соединяющей устройства и порт второго устройства с линией, соединяющей устройства. Поэтому, честно говоря, даже условие S22=0 представляется излишним. Если мы не светим в порт №2 и измеритель мощности на порте №2 ничего не отражает обратно в линию в направлении порта №2, то S22 может быть абсолютно любым - это не повлияет на измерение S21 или S11. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться