Scattering Parameters (Scattering Matrix)
S-Parameters (S-Matrix)
개요
S-파라미터 또는 산란 계수는 RF 회로에서 포트 간의 입출력을 비교하는 수단으로, 행렬(Matrix)을 통해 회로의 이득이나 반사 특성 등을 간편하게 해석할 수 있다.
정의
포트 1과 포트 2, 2개 포트를 가진 회로의 S-파라미터는 다음과 같이 나타낸다.
[math]\displaystyle{ S_{\mathrm{MATRIX}}=\left[\begin{matrix}S_{11}&S_{12}\\S_{21}&S_{22}\\\end{matrix}\right] }[/math]
[math]\displaystyle{ S_{ab}=\frac{V_a^-}{V_b^+} }[/math]
3개 포트일 경우 9개, 4개 포트일 경우 16개의 파라미터가 구성된다.
활용
이득
선형 이득에 한함.
전압 이득
[math]\displaystyle{ \text{V Gain}=S_{21}=\frac{V_2^-}{V_1^+} }[/math]
전력 이득
[math]\displaystyle{ P=\frac{V^2}{R} }[/math]이므로, 정격 임피던스에서는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[math]\displaystyle{ \text{P Gain}=|S_{21}|^2 }[/math]
반사
정방향을 기준으로 함.
반사 계수
[math]\displaystyle{ \Gamma=S_{11}=\frac{V_1^-}{V_1^+} }[/math]
정재파비
[math]\displaystyle{ \mathrm{SWR}=\frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}=\frac{1+|S_{11}|}{1-|S_{11}|} }[/math]