微(wei)波系(xi)統主要(yao)研究(jiu)信(xin)號(hao)和能量(liang)兩(liang)大問(wen)題(ti)：信(xin)號(hao)問(wen)題(ti)主要(yao)是研(yan)究幅頻和相(xiang)頻特性；能量(liang)問(wen)題(ti)主要(yao)是研(yan)究能量(liang)如(ru)何有(you)效地傳(chuan)輸。微(wei)波系(xi)統是(shi)分(fen)布(bu)參數(shu)電(dian)路(lu)，必須(xu)采用(yong)場(chang)分(fen)析(xi)法(fa)，但場(chang)分(fen)析(xi)法(fa)過(guo)於復(fu)雜，因(yin)此需要(yao)壹(yi)種簡化(hua)的(de)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)。微(wei)波網(wang)絡法(fa)被(bei)廣泛(fan)運用(yong)於微(wei)波系(xi)統的(de)分(fen)析(xi)，是(shi)壹(yi)種等(deng)效(xiao)電(dian)路(lu)法(fa)，在(zai)分(fen)析(xi)場(chang)分(fen)布(bu)的基(ji)礎上，用(yong)路(lu)的方法(fa)將微(wei)波元(yuan)件(jian)等(deng)效(xiao)為電抗(kang)或電(dian)阻器(qi)件(jian)，將實際的(de)導(dao)波(bo)傳(chuan)輸系(xi)統等(deng)效(xiao)為傳(chuan)輸線，從(cong)而將實際的(de)微(wei)波系(xi)統簡(jian)化為微(wei)波網(wang)絡，把場的問(wen)題(ti)轉化為路(lu)的問(wen)題(ti)來(lai)解決。微(wei)波網(wang)絡理論(lun)是(shi)在(zai)低(di)頻網(wang)絡理論(lun)的(de)基礎上發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的，低(di)頻電(dian)路(lu)分(fen)析(xi)是(shi)微(wei)波電(dian)路(lu)分(fen)析(xi)的(de)壹(yi)個(ge)特殊情(qing)況。壹(yi)般(ban)地(di)，對(dui)於壹(yi)個(ge)網絡有Y、Z和S參數(shu)可(ke)用(yong)來(lai)測量(liang)和分(fen)析(xi)，Y稱為導納參數(shu)，Z稱為阻抗(kang)參數(shu)，S稱為散射參數(shu)；前(qian)兩(liang)個(ge)參數(shu)主要(yao)用於集(ji)總(zong)電(dian)路(lu)，Z和Y參數(shu)對(dui)於集(ji)總(zong)參數(shu)電(dian)路(lu)分(fen)析(xi)非(fei)常有效(xiao)，各參數(shu)可(ke)以(yi)很方便(bian)的(de)測試；但是(shi)在(zai)微(wei)波系(xi)統中，由(you)於確(que)定(ding)非TEM波(bo)電壓、電流(liu)非(fei)常困難，而且(qie)在(zai)微(wei)波頻率(lv)測(ce)量電壓和電(dian)流(liu)也(ye)存(cun)在(zai)實際困難。因(yin)此，在(zai)處理(li)高頻網(wang)絡時，等(deng)效(xiao)電(dian)壓和電(dian)流(liu)以(yi)及有關的(de)阻抗(kang)和導(dao)納(na)參數(shu)變(bian)得(de)較(jiao)抽(chou)象(xiang)。與(yu)直接測量(liang)入射(she)、反(fan)射(she)及傳(chuan)輸波概(gai)念更(geng)加(jia)壹(yi)致(zhi)的(de)表(biao)示是散射參數(shu)，即(ji)S參數(shu)矩(ju)陣，它(ta)更(geng)適(shi)合於分(fen)布(bu)參數(shu)電(dian)路(lu)。S參數(shu)就(jiu)是(shi)建(jian)立(li)在(zai)入射(she)波(bo)、反(fan)射(she)波關系(xi)基礎(chu)上的(de)網絡參數(shu)，適(shi)於微(wei)波電(dian)路(lu)分(fen)析(xi)，以(yi)器件(jian)端(duan)口(kou)的(de)反(fan)射(she)信(xin)號(hao)以(yi)及從(cong)該(gai)端(duan)口(kou)傳(chuan)向另(ling)壹(yi)端(duan)口(kou)的(de)信(xin)號(hao)來(lai)描述(shu)電路(lu)網絡。同(tong)N端(duan)口(kou)網(wang)絡的阻抗(kang)和導(dao)納(na)矩(ju)陣那樣，用(yong)散射矩(ju)陣亦(yi)能對(dui)N端(duan)口網(wang)絡進(jin)行完(wan)善的描述。阻抗(kang)和導(dao)納(na)矩(ju)陣反(fan)映(ying)了(le)端口(kou)的(de)總(zong)電壓和電(dian)流(liu)的(de)關系(xi)，而散射矩(ju)陣是(shi)反(fan)映(ying)端口的入射(she)電(dian)壓波和反(fan)射(she)電壓波的(de)關系(xi)。散射參量(liang)可(ke)以(yi)直接用網(wang)絡分(fen)析(xi)儀(yi)測量得(de)到(dao)，可(ke)以(yi)用網絡分(fen)析(xi)技(ji)術(shu)來(lai)計算(suan)。只要(yao)知道(dao)網絡的散射參量(liang)，就(jiu)可(ke)以(yi)將它變(bian)換成(cheng)其(qi)它矩(ju)陣參量(liang)。

下(xia)面以(yi)二端口網(wang)絡為例說(shuo)明各個(ge)S參數(shu)的(de)含義(yi)，如(ru)上圖所示(shi)。二端口網(wang)絡有四(si)個(ge)S參數(shu)，Sij代(dai)表(biao)的(de)意(yi)思是能量(liang)從(cong)j口註入，在(zai)i口測(ce)得(de)的(de)能量(liang)，如(ru)S11定(ding)義(yi)為從(cong)Port1口反(fan)射(she)的能量(liang)與(yu)輸入能量(liang)比(bi)值的(de)平(ping)方根(gen)，也經常被簡(jian)化(hua)為等(deng)效(xiao)反(fan)射(she)電壓和等(deng)效(xiao)入射(she)電(dian)壓的比(bi)值，各參數(shu)的(de)物理(li)含義(yi)和特殊網絡的特性如下：
S11：端(duan)口2匹(pi)配(pei)時，端(duan)口(kou)1的(de)反(fan)射(she)系(xi)數(shu)；
S22：端(duan)口(kou)1匹(pi)配(pei)時，端(duan)口(kou)2的(de)反(fan)射(she)系(xi)數(shu)；
S12：端(duan)口(kou)1匹(pi)配(pei)時，端(duan)口(kou)2到(dao)端(duan)口1的反(fan)向傳(chuan)輸系(xi)數(shu)；
S21：端(duan)口(kou)2匹(pi)配(pei)時，端(duan)口(kou)1到(dao)端(duan)口2的正(zheng)向傳(chuan)輸系(xi)數(shu)；
對(dui)於互易網絡，有：S12=S21；
對(dui)於對(dui)稱網(wang)絡，有：S11=S22 ；
對(dui)於無(wu)耗(hao)網(wang)絡，有：（S11）2+（S12）2=1 ；
我(wo)們經常用到(dao)的(de)單根傳(chuan)輸線，或壹(yi)個(ge)過孔，就可(ke)以(yi)等(deng)效(xiao)成(cheng)壹(yi)個(ge)二端口網(wang)絡，壹(yi)端(duan)接輸入信(xin)號(hao)，另(ling)壹(yi)端(duan)接輸出(chu)信(xin)號(hao)，如果以(yi)Port1作為信(xin)號(hao)的輸入端(duan)口(kou)，Port2作為信(xin)號(hao)的輸出(chu)端口(kou)，那麽S11表(biao)示的(de)就(jiu)是(shi)回(hui)波損耗，即(ji)有(you)多少能量(liang)被(bei)反(fan)射(she)回源(yuan)端（Port1），這個(ge)值越(yue)小(xiao)越好(hao)，壹(yi)般(ban)建(jian)議S11< 0.1，即(ji)－20dB；S21表(biao)示插入損耗，也就(jiu)是有(you)多少(shao)能量(liang)被(bei)傳(chuan)輸到目(mu)的端(duan)（Port2）了(le)，這個(ge)值越(yue)大(da)越好(hao)，理想值是(shi)1，即(ji)0dB，S21越(yue)大傳(chuan)輸的效(xiao)率越(yue)高，壹(yi)般(ban)建(jian)議S21>0.7，即(ji)－3dB。

S參數(shu)在(zai)工(gong)程(cheng)測試和理(li)論(lun)計(ji)算中都(dou)得(de)到(dao)廣泛(fan)采用(yong)。
壹(yi)般(ban)利(li)用(yong)各種參數(shu)(H, Y, Z, S) 來(lai)對器(qi)件(jian)進(jin)行描(miao)述：
1、器件(jian)的(de)線性(xing)模(mo)型(xing)
2、反(fan)映(ying)器件(jian)在(zai)不同(tong)頻率(lv)和阻抗(kang)端接情(qing)況下(xia)工(gong)作(zuo)性能
3、通(tong)過(guo)測試來(lai)對器(qi)件(jian)進(jin)行建(jian)模(mo)
4、通(tong)過(guo)計(ji)算對器件(jian)進(jin)行匹(pi)配(pei),阻抗(kang)變(bian)化等(deng)處(chu)理(li)

在(zai)某(mou)些(xie)應(ying)用(yong)中采用(yong)器(qi)件(jian)參數(shu)可(ke)通(tong)過轉換由S參數(shu)得(de)到(dao).

利(li)用(yong)S參的(de)優(you)點如(ru)下：
1、概(gai)念與器(qi)件(jian)性(xing)能指(zhi)標(biao)對(dui)應(ying)
2、方(fang)便復雜系(xi)統分(fen)析(xi)
3、完(wan)整(zheng)反(fan)映(ying)被測器件(jian)性(xing)能
4、便(bian)於建(jian)立(li)器件(jian)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)
5、級連系(xi)統的(de)S參數(shu)計(ji)算(suan)
6、便(bian)於導(dao)出(chu)H, Y, 或Z 等(deng)參數(shu)
7、EDA 設(she)計軟(ruan)件(jian)的(de)數(shu)據(ju)格(ge)式
 
S參數(shu)可(ke)全面直(zhi)觀(guan)表示(shi)壹(yi)個(ge)器件(jian)(系(xi)統)的(de)性能指(zhi)標(biao)：
對(dui)於20dB衰(shuai)減器，20dB為功率對數(shu)表(biao)示(shi)，轉換為相(xiang)應線性(xing)電(dian)壓表示(shi)為：0.1。
輸入端(duan)駐(zhu)波比(bi)1.2，轉換為反(fan)射(she)系(xi)數(shu)為0.09。
當然(ran)S參數(shu)應(ying)包(bao)含相(xiang)位信(xin)息，對(dui)於象(xiang)衰(shuai)減器這樣的(de)互易器件(jian)，其(qi)S12=S21。
微(wei)波晶(jing)體管是非互易器件(jian)，其(qi)S參數(shu)隨(sui)頻率(lv)及工(gong)作(zuo)電平變(bian)化很(hen)大。器(qi)件(jian)的(de)生(sheng)產(chan)廠商應提供(gong)各頻率(lv)範(fan)圍內及直流偏置(zhi)條件(jian)下(xia)S參數(shu)數(shu)值。
S參雙端(duan)口器(qi)件(jian)的(de)S參數(shu)包(bao)含四個(ge)參數(shu)(N端(duan)口(kou)器(qi)件(jian)S參數(shu)包(bao)含N^2個(ge)參數(shu))。S參數(shu)的(de)定(ding)義(yi)是(shi)基於信(xin)號(hao)電壓比值的(de)參數(shu)，所以(yi)S參數(shu)為矢量。

S參數(shu)下(xia)標(biao)註的(de)意(yi)義(yi)是(shi)：*個(ge)數(shu)字(zi)代(dai)表(biao)信(xin)號(hao)輸出(chu)端口(kou)，第二個(ge)數(shu)字(zi)代(dai)表(biao)信(xin)號(hao)輸入端(duan)。Sab：表(biao)示被(bei)測件(jian)端(duan)口(kou)b到(dao)端口a的傳(chuan)輸系(xi)數(shu)。
例(li)：被(bei)測(ce)件(jian)輸入端(duan)為:1端口；輸出(chu)端:2端(duan)口：
S11：當被(bei)測(ce)件(jian)輸出(chu)端接匹(pi)配(pei)負載時，輸入端(duan)反(fan)射(she)系(xi)數(shu)；
S21：當被(bei)測(ce)件(jian)輸出(chu)端接匹(pi)配(pei)負載時，器(qi)件(jian)端(duan)口(kou)1T端(duan)口2傳(chuan)輸系(xi)數(shu)。

來(lai)源(yuan)：微(wei)波射(she)頻