浅谈S参数

记得多年前，一位同事，仿真S参数。仿真模型很简单，就是在s2p模型两端加了两个50ohm的term，但是仿真结果很差，和实际不符。大家猜猜是什么原因导致的呢？要找出原因，得先了解S参数定义以及s2p文件格式。

基本上所有的射频器件(放大器，混频器，滤波器，天线)都需要测试其S参数，以表征其性能。由S11或S22表征其反射系数（或者驻波），由S21表征其增益(放大器)或插损（滤波器），由S12表征其隔离度(放大器)等等。

以两端口为例，S参数定义如下。其中a1/b1分别为1端口入射波/反射波电压，a2/b2分别为2端口入射波/反射波电压。

则:

可以看出，S参数是电压的比值，所以当把Sij换算成dB时，需要对其取20log|Sij|，其中|Sij|为Sij的幅值。

一般是用矢量网络分析仪测量器件的S参数。矢网，简单来说，是一个收发一体机。自发自收。那发的是什么，收的又是什么呢？是功率。

可是，S参数是以电压来定义的呀。怎么转换呢 ？这就涉及到我们初中物理上学到的公式P=V^2/R。所以这里就需要一个R，而矢网默认的特性阻抗是50ohm。

下面是一般的s2p文件格式。可以看到这个时候网络分析仪设置的特性阻抗为50ohm。

再回到本文开头说的问题。当时同事，测的是波导器件，依稀记得他们给我看的s2p文件中，R为1ohm。而他们的仿真模型中term设置的值为50ohm。两者不匹配，所以得出来的S参数的值，就不是实际的值。人为的把仿真模型中的term设置成1ohm或者把s2p文件中的R设置为50，就可以解决问题。