S参数你知道吗？
S参数中的S就是表示散射（Scattering）的意思。
微波系统主要研究信号和能量两大问题：信号问题主要是研究幅频和相频特性；能量问题主要是研究能量如何有效地传输。
S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数，适于微波电路分析，以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。同N端口网络的阻抗和导纳矩阵那样，用散射矩阵亦能对N端口网络进行完善的描述。阻抗和导纳矩阵反映了端口的总电压和电流的关系，而散射矩阵是反映端口的入射电压波和反射电压波的关系。
如图所示是典型两端口网络信号传输图。当一个正弦波信号从端口1打入进去时，一部分能量通过两端口直接从端口2传送出来，另一部分能量则沿着反方向反射回到信号源端。反射的发生是由于端口1的阻抗与信号源的阻抗不匹配导致。
S参数是在传输线两端有终端的条件下定义出来的，一般Z0=50ohm。所以，当Reference Impedance of Port的定义不同时，S参数值也不相同，即S参数是基于一指定的Port Z0条件下所得到的结果。
Sij表示为入射端口为j，检测端口为i。
S11=b1/a1=反射功率/入射功率。S11表示在输出端端接匹配情况下的输入端反射系数，通常被称为回波损耗（Return Loss）。
S21=b2/a1=输出功率/输入功率。S21表示在输出端端接匹配情况下的前向传输增益（系数），通常被称为插入损耗(Insertion Loss)。
S22=b2/a2=反射功率/入射功率。S22表示在输入端端接匹配情况下的输出端反射系数。
S12=b1/a2=输出功率/输入功率。S12表示在输入端端接匹配情况下的反向传输增益（系数）。
S21表示插入损耗，也就是有多少能量被传输到目的端（Port2）了，这个值越大越好，理想值是1，即0dB，S21越大传输的效率越高，一般建议S21>0.7，即－3dB。
S11定义为从 Port1口反射的能量与输入能量比值的平方根，也经常被简化为等效反射电压和等效入射电压的比值。
S参数的本质
以下这段话是在某乎上看到的，我觉得特别形象：假设流速极快的水流过了两个连接在一起但直径不一样的水管，在这两个水管的交界处会产生什么现象？一部分水会从一个水管流到另外一个水管，还有一部分水会反射回来，但如果水的流速很慢，所有的水都会从一个水管全部流到另外一个水管，没有水反射回来的。我们很容易理解这个现象。那么，我们将水管换成电阻，电阻两端连接的是导线，当电信号从导线流经电阻时会发生什么现象？答案是：当电信号的速率很低或直流信号时，所有的电信号能量除了转换为热能消耗掉，其余的都会流出电阻。输入电流等于输出电流。也就是说可以应用我们在大学里学习到的基尔霍夫电压和电流定律。但如果电信号的速率很高，“电阻”就不是我们过去意义上理解的电阻了，电阻会表现出射频特性。流过电阻的电信号一部分会被反射回来，而且反射回来信号的相位不一定是和入射的信号完全反相，是一个矢量。当我们将电阻作为一个“黑箱子”，来描述电阻的特征时，该怎么描述？S参数即是一种描述电阻在表现为射频特性的高频信号激励下的电气行为的工具，而且它的描述的方法是以电阻对入射信号作出“反应”即“散射”后，从电阻“外部”“散射”出的可测量的物理量来实现的，测量到的物理量的大小反应出不同特性的电阻会对相同的输入信号“散射”的程度不一样，这种不一样的散射程度就可以用来描述电阻的特性，而且这种表达方法已成为作为一种非常有用的电气模型。这些物理量被称为入射电压，反射电压，传输电压等等。不只是电阻会表现这种特性，很多无源器件如电缆，连接器，PCB走线等传输介质都会表现出这种特性，因此都可以用S参数来表征。
