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實(shí)際工作中，除了常見(jiàn)的S參數(shù)，還有表征電源分配網(wǎng)絡(luò)PDN的無(wú)源參數(shù)Z參數(shù)，還有Y參數(shù)，對(duì)于線性時(shí)不變系統(tǒng)的參數(shù)，端口測(cè)量得出的數(shù)值，就可以描述其系統(tǒng)特性。
端口的概念
實(shí)際工作中，使用的電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，存在多端子的電路，這里為了表征相關(guān)特征，使用二端子的電路。所謂端口就是由端子構(gòu)成，在任意時(shí)刻，流入一個(gè)端子的電流等于流出另一個(gè)端子電流的電流，則稱(chēng)這一對(duì)端子為端口。輸入電流和輸出電流相等，這就是端口條件。這就是無(wú)源參數(shù)的端口概念。
無(wú)源參數(shù)
前面所說(shuō)常見(jiàn)的二端口電路，是一個(gè)線性無(wú)源的電路，不管其內(nèi)部參數(shù)和結(jié)構(gòu)如何，總是可以用一組方程表示其外部特征。
關(guān)于無(wú)源參數(shù)，常見(jiàn)的有導(dǎo)納Y參數(shù)、阻抗Z參數(shù)、混合H參數(shù)、傳輸ABCD參數(shù)等，這里簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)導(dǎo)納Y參數(shù)、阻抗Z參數(shù)。
導(dǎo)納Y參數(shù)
Y參數(shù)都是在一個(gè)端口短路情況下通過(guò)計(jì)算或測(cè)試求得的，因此Y參數(shù)也稱(chēng)為短路導(dǎo)納參數(shù)。
端口1施加電壓U1，端口2短路-->Y11表示端口1處的輸入導(dǎo)納；Y21表示端口2與端口1之間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。
端口2施加電壓U2，端口1短路-->Y12表示端口2與端口1之間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納；Y22表示端口2處的輸入導(dǎo)納。
阻抗Z參數(shù)
Z參數(shù)都是在一個(gè)端口開(kāi)路情況下通過(guò)計(jì)算或測(cè)試求得的，因此Z參數(shù)也稱(chēng)為開(kāi)路阻抗參數(shù)。
端口1注入電流I1，端口2開(kāi)路-->Z11表示端口1處的輸入阻抗；Z21表示端口2與端口1之間的轉(zhuǎn)移阻抗。
端口2注入電流I2，端口1開(kāi)路-->Z12表示端口2與端口1之間的轉(zhuǎn)移阻抗；Z22表示端口2處的輸入阻抗。
Y參數(shù)和Z參數(shù)的屬性
Z參數(shù)以電壓為應(yīng)變量，Y參數(shù)以電流為應(yīng)變量
兩個(gè)參數(shù)互易性和對(duì)稱(chēng)性，對(duì)于二端口電路，z12=z21,y12=y21 z11=z22,y11=y22
散射S參數(shù)
在微波系統(tǒng)中，測(cè)量端口電壓和電流比較困難，通過(guò)測(cè)量入射和反射波來(lái)表征端口特性，這種在入射波、反射波關(guān)系基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)就是散射S參數(shù)。
散射S參數(shù)可以直接用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量得到，而網(wǎng)絡(luò)散射矩陣反映了端口的入射電壓波和反射電壓波的關(guān)系。
S參數(shù)和Z參數(shù)
S參數(shù)和各個(gè)參數(shù)之間是可以轉(zhuǎn)換的，實(shí)際的工作中，S參數(shù)和Z參數(shù)使用更多一些，更為常見(jiàn)。S參數(shù)表征信號(hào)，Z參數(shù)表征電源分配網(wǎng)絡(luò)PDN，他們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：
端口電壓S參數(shù)和Z參數(shù)兩種表達(dá)方式，S參數(shù)和入射電壓與反射電壓相互關(guān)系有關(guān)，Z參數(shù)只和端口電壓有關(guān)，相關(guān)公式如下：
兩種公式可以通過(guò)電流來(lái)串聯(lián)：
根據(jù)上述的表達(dá)公式結(jié)合S參數(shù)的相關(guān)公式：
以此推算出S參數(shù)和Z參數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系公式：
小結(jié)
搞清楚各自參數(shù)的基本概念，在實(shí)際的工作中，就能搞清楚需要關(guān)注的參數(shù)和哪些設(shè)計(jì)因素有影響，找到解決問(wèn)題的方向，進(jìn)而優(yōu)化信號(hào)質(zhì)量。
