Wenn ich ein Zweitor mit dem VNA messe und mir S11 anzeigen lasse. Was sehe ich dann, S11 oder den Reflexionsfaktor. S11 setzt ja voraus, das das Zweitor perfekt abgeschlossen ist. Ist es ja aber am VNA nicht, es ist ja mit 50 Ohm abgeschlossen. Also sehe ich eigentlich den Reflexionsfaktor?
Das Zweitor muß nicht "perfekt", sondern mit dem Wellenwiderstand 50 Ohm abgeschlossen sein für die S-Parametermessung. Das ist schon S11.
Hä? Ich glaube du hast den Sinn von S11 nicht verstanden. Wenn du den Ausgang perfekt abschließt, dann sollte S11=0 sein. S11=Reflektion (Eingang -> Eingang) S21=V-Transmission (Eingang -> Ausgang) S12=R-Transmission (Ausgang -> Eingang) S22=Reflektion (Ausgang -> Ausgang)
Wenn er den Ausgang perfekt anpasst, heißt es noch nicht dass der Eingang angepasst ist, daher muss keineswegs S11=0 sein.
Leute, so schwer ist das doch nicht zu verstehen. Also die Definition der S-Parameter sagt das S11=b1/a1 ist, aber nur wenn b1 gleich Null ist. Also der Ausgang perfekt abgeschlossen ist (konjugiert komplex). Die Frage ist nun, was messe ich mit dem Netzwerkanalysator, tatsächlich S11 oder nur den Reflexionsfaktor Gamma (bei 50 Ohm Abschluss) des Zweitores.
Korrektur "Also die Definition der S-Parameter sagt das S11=b1/a1 ist, aber nur wenn b2 gleich Null ist."
Korrektur "Also die Definition der S-Parameter sagt das S11=b1/a1 ist, aber nur wenn a2 gleich Null ist." shit!!! jetzt stimmt es aber, a sind immer die Wellen die zum tor hinlaufen.
>Also die Definition der S-Parameter sagt das S11=b1/a1 ist, aber nur >wenn b1 gleich Null ist. Also der Ausgang perfekt abgeschlossen ist >(konjugiert komplex). Letzter Satz ist nicht korrekt. Perfekt abgeschlossen ist hier in Relation zur Bezugsimpedanz (50 Ohm) zu verstehen, und bedeutet daher nicht die konjugiert komplexe Anpassung sondern den Abschluss mit 50 Ohm.
Nene Bernhard! Wenn mein DUT zB. 40 Ohm Ausgangsimpedanz hat, muss ich es auch mit 40 Ohm hinten abschliessen, damit a2 Null ist, so wie in der Sparameterdefinition gefordert. Kann es sein das der VNA den unperfekten Abschluss in sein Fehlermodell einrechnet (er kennt ja S22, wenn ich ein Zweitor messe)? Weil wenn nicht, hätte ich keinen richtigen S11 gemessen, wenn mein DUT eine andere Ausgangsimpedanz als 50 Ohm hat.
> Nene Bernhard! Wenn mein DUT zB. 40 Ohm Ausgangsimpedanz hat, muss ich > es auch mit 40 Ohm hinten abschliessen, damit a2 Null ist, so wie in der > Sparameterdefinition gefordert. Wieso, 50 Ohm sind einfach die Bezugsimpedanz. Hinterher lassen sich die gemessenen S-Parameter z.B. auf 75 Ohm umrechnen.
>Nene Bernhard! Wenn mein DUT zB. 40 Ohm Ausgangsimpedanz hat, muss ich >es auch mit 40 Ohm hinten abschliessen, damit a2 Null ist, so wie in der >Sparameterdefinition gefordert. Eben nicht. Wie ich bereits schrieb, Bezugsimpedanz ist 50 Ohm und damit ist b2 (du hast a2 geschrieben, meinst aber glaube ich b2, die vom Ausgang weglaufende Welle) genau dann Null, wenn mit 50 Ohm abgeschlossen ist.
Nein! Ich meine natürlich a2, weil ich doch die Definition der S-Parameter korrekt kenne. http://de.wikipedia.org/wiki/Streuparameter Nochmal: Wenn mein DUT an Tor 2 40 Ohm Ausgangsimpedanz hat und der VNA mit 50 Ohm dort abschliesst, habe ich eine Reflexion und damit ist a2 ungleich 0. Damit messe ich nicht S11 vorne wenn ich nur das Verhältnis b1/a1 bestimme. Der VNA muss also die Welle a2 bei der Berechnung von a1 berücksichtigen. Sonst wäre das Ergebnis nur ein Reflexionsfaktor Gamma aber kein S-Parameter.
PS: Ich denke der Wikipediaartikel ist fehlerhaft, die sprechen auch von Abschluss mit 50 Ohm. Das ist aber falsch. Wenn ich ein 40 Ohm DUT mit 50 Ohm Systemimpedanz abschliesse habe ich eine Reflexion. Dann ist a2 nicht Null! Im Pozar gibts dazu ein Beispiel.
a2 ist das was von außen aus dem VNA in den Ausgang hineinläuft. b2 ist das was aus dem Ausgang wieder in den VNA zurückkommt, weil der Ausgang des Zweitors nicht perfekt 50 Ohm "Innenwiderstand" hat. Das hat nichts mit der Reflexion eines Signals aus dem Ausgang kommend an einer fehlangepassten Last in das Zweitor zurück zu tun. Diese Fehlanpassung der Last und Quelle wird bei der S-Parametermessung in Kauf genommen. Sie ist immer noch besser (näher am idealen Betriebsfall) als die Kurzschluß- und Leerlaufbedingungen anderer Vierpolparametermessungen.
Ich verstehe die Ausgangsfrage gar nicht: S11 oder Reflexionsfaktor Gamma. Bei einem Netzwerk kann das eine nicht unabhängig vom anderen betrachtet werden. Wenn mein Ausgang (Port 2) aus irgendwelchen Gründen eine von 50 Ohm abweichende Impedanz aufweist, so wird dies bei Abschluß mit 50 Ohm zu Reflektionen führen, die sich wiederum am Eingangstor (Port 1) bemerkbar machen. Und, wo ist das Problem ? Genau das entspricht der Definition der Streuparameter. Eine isolierte Betrachtung von Port 1 ergibt keinen Sinn.
>Nein! Ich meine natürlich a2, weil ich doch die Definition der >S-Parameter korrekt kenne. Okay, hier habe nicht aufgepasst und a2 mit b2 verwechselt. >Wenn ich ein 40 Ohm DUT mit 50 Ohm Systemimpedanz abschliesse habe ich eine >Reflexion. Dann ist a2 nicht Null! Ich behaupte weiterhin, dass das nicht stimmt. Nehmen wir mal an, du hättest Recht: Das DUT mit 40 Ohm Ausgangsimpedanz wird mit 40 Ohm (also reflexionsfrei) abgeschlossen. Du behauptest, a2 wäre dann genau Null. Dementsprechend wäre deiner Meinung nach der Eingangsreflexionsfaktor am DUT genau S11. Man kann ja einen Reflexionsfaktor ganz leicht in eine Impedanz umrechnen. Damit wäre auch die konjugiert komplexe Impedanz für beidseitig reflexionsfreie Anpassung am Eingang bekannt. Das würde bedeuten, dass du direkt aus S11 die optimale Eingangsimpedanz, und analog dazu aus S22 die optimale Ausgangsimpedanz berechnen könntest. Dem ist aber nicht so, die notwendigen Impedanzen die du für beidseitige Anpassung brauchst berechnen sich jeweils aus allen vier S-Parametern.
> Ich behaupte weiterhin, dass das nicht stimmt. Habe noch mal nachgedacht. Es gilt ja: b1=S11*a1+S12*a2. Es kommt nun einfach darauf an, wie a2 definiert ist. So wie es aussieht ist "a2" eine extern in Port 2 eingespeiste Welle "incident wave". Die muss 0 sein, wenn S11 gemessen wird. Ist sie am VNA ja auch, dort wird ja immer nur 1 Tor zu einem Zeitpunkt gemessen. Physikalisch gesehen habe ich aber durch eine Fehlanpassung zwischen DUT und Systemimpenanzabschlusswiderstand aber tatsächlich eine Welle "a2", auch wenn keine externe Welle an Tor 2 eingespeist wird. Was mich allerdings stuzig macht ist diese Formulierung bei der Definition der S-Parameter: http://en.wikipedia.org/wiki/Scattering_parameters "If one considers an incident power wave at port 1 (a_1\,) there may result from it waves exiting from either port 1 itself (b_1\,) or port 2 (b_2\,)." Das ist klar. Jetzt kommt aber der Punkt, der mich verwirrt. "However if, according to the definition of S-parameters, port 2 is terminated in a load identical to the system impedance (Z_0\,) then, by the maximum power transfer theorem, b_2\, will be totally absorbed making a_2\, equal to zero." b2 wird also völlig absorbiert, wenn Port2 mit der Systemimpedanz abgeschlossen ist??? Das ist völliger Käse, für den Fall das der Ausgangswiderstand meines DUT einen anderen Betrag als die Systemimpedanz hat (zB. 40 Ohm). 100% "absorbed" wird b2 nur wenn ich konjugiert komplex terminiere. Wahrscheinlich ist die Definition von S11 richtig, aber diese Erklärung Quatsch.
>Wahrscheinlich ist die Definition von S11 richtig, aber diese Erklärung >Quatsch. Beides stimmt. Diese Erklärung stimmt, das ist ja das was ich sage! Das geht aus den Wikipedia Artikel nicht hervor, weder aus dem englischen noch aus dem deutschen. a1,b1,a2,b2 sind eben auf der 50 Ohm Leitung definiert, die an das DUT angeschlossen ist, und nicht an der Verbindungsstelle. Und dann ist a2 halt immer Null, wenn man mit 50 Ohm abschließt. Klar hast du Recht, dass an der Verbindungsstelle DUT/Kabel etwas ins DUT zurückreflektiert wird, aber das ist nicht a2.
Hm, dann würde das Sinn ergeben. Ich gehe immer davon aus das a1,a2... direkt für die Stossstelle zwischen Referenceplane vom VNA und DUT-Stecker definiert sind, weil die S-Parameter ja genau diesen Bereich charakterisieren. Das da irgendeine Leitung dahinter kommt spielt doch eigentlich keine Rolle...hm hm. Ich denke der Schlüssel ist sich die Wellengrössen a1 und a2 nicht als "reflected waves" sondern als "incident waves" also leistungsmässig von der Signalquelle kommend vorzustellen.
Nebenbei erwähnt. Gibt übrigens auch andere Systemimpedanzen als 50 Ohm. Deswegen finde ich es in diesem Zusammenhang immer unexakt, wenn von Z0 im Sinne von 50 Ohm gesprochen wird! Die Definition der S-Parameter ist vom der tatsächlichen Wert der Systemimpedanz völlig unabhängig.
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