经验法则:回波损耗多少才算多?

2014-06-10 14:02:30来源: EEWORLD 关键字:回波损耗  S参数

  可以说,99%的工程师经常被S参数搞混,当S参数被用来定义一些规范时,常常定义者自己都不理解S参数,本文将用经验法则告诉大家,如何规范的计算回波损耗

  S参数矩阵中的每个参量,事实上都是正弦信号从互连系统中某一端口输出和另一端口输入之间的比较。反射系数S11定义为端口1反射的能量占端口1入射信号的比例,也就是输入回波损耗;传输系数S21定义为从端口2出来的正弦波和从端口1进入的正弦波的比值。

  我们知道,正弦波的能量是振幅的平方,据此,对于损耗很小的网络,S11和S21之间有如下的关系:

  如果知道S11的值,对于无耗网络,就可以求取出S21的值,当然这是根据幅度来计算的。例如如果反射系数S11为10%,则传输系数S21将是99.5%。10%的反射振幅听起来很多,但实际上对传输信号的影响微不足道。

  通常,我们用db描述S参数。随着反射系数以db为单位增加,传输系数S21将会在什么时候被显著影响?如果S21以-0.5db下降,S11最大能降低到多少?

  这很容易估算,我们以db为单位,将S11换成幅度值,计算出S21的幅度,在换算成db。下图显示了S11与S21之间的关系。

  当S11为-40db时,它对S21的几乎没有影响;当S11为-30db时,对S21的影响甚微;甚至当S11为-20db时,对S21的影响也很小。从图中可以看出,只有当S11高达-15db时,才能略显对S21的影响。

  那S21究竟多少才算多?我们假设对S21的影响为-0.5db,从图中可以看到,只有S11为-10db时,才会对S21造成-0.5db的影响,这是非常令人惊讶的。

  我们注意到,当S11高达-10db,也就是30%的信号被反射时,S21的传输损耗为-0.5db。取决于你的系统可以接受多大的传输损耗影响,S11的门槛大约是-10db到-15db之间,一般取-13db。

  这就得出我们前面所提的经验法则,即互联结构和组件的最大S11回波损耗值为-13db。

  如果S11小于-13db,那么我们不会看到反射对传输信号的影响;但如果S11大于-13db,对S21的影响将会体现出来。例如,一个连接器的S11值为-20db,则对传输系统没有任何影响。

  现在,请回答以下问题:

  1.如果回波损耗为-25db,这对传输系统是否有影响?

  2.一个短的传输线路的回波损耗S11峰值为-15db,则线路和端口之间的阻抗差为多少?

关键字:回波损耗  S参数

编辑:孟娟 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/0610/article_9152.html
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