1，具體來說S參數(shù)就是建立在入射波、反射波關(guān)系基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，適于微波電路分析，以器件端口的反射信號以及從該端口傳向另一端口的信號來描述電路網(wǎng)絡(luò)。

　　2，針對射頻和微波應(yīng)用的綜合和分析工具幾乎都許諾具有用S參數(shù)進行仿真的能力，這其中包括安捷倫公司的ADS（Advanced Design System），ADS被許多射頻設(shè)計平臺所集成。

　　3，在進行需要較高頻率的設(shè)計時，設(shè)計師必須利用參數(shù)曲線以及預(yù)先計算的散射參數(shù)（即S-參數(shù)）模型，才能用傳輸線和器件模型來設(shè)計所有物理元件。

　　4，電阻：能量損失（發(fā)熱）

　　5，電容：靜電能量

　　6，電感：電磁能量

　　但在高頻微波電路中，由于波長較短，組件的尺寸就無法再視為一個節(jié)點，某一瞬間組件上所分布的電壓、電流也就不一致了。因此基本的電路理論不再適 用，而必須采用電磁場理論中的反射及傳輸模式來分析電路。元器件內(nèi)部電磁波的進行波與反射波的干涉失去了一致性，電壓電流比的穩(wěn)定狀態(tài)固有特性再也不適 用，取而代之的是“分布參數(shù)”的特性阻抗觀念，此時的電路被稱為分布（Distributed） 電路。分布參數(shù)回路元器件所考慮的要素是與電磁波的傳送與反射為基礎(chǔ)的要素，即：

　1，反射系數(shù)

　2，衰減系數(shù)

　3，傳送的延遲時間

　　S參數(shù)在工程測試和理論計算中都得到廣泛采用。

　　一般利用各種參數(shù) （H， Y， Z， S） 來對器件進行描述：

　　1、器件的線性模型

　　2、反映器件在不同頻率和阻抗端接情況下工作性能

　　3、通過測試來對器件進行建模

　　4、通過計算對器件進行匹配，阻抗變化等處理

　　在某些應(yīng)用中采用器件參數(shù)可通過轉(zhuǎn)換由S參數(shù)得到。

　　利用S參的優(yōu)點如下：

　　1、概念與器件性能指標對應(yīng)

　　2、方便復(fù)雜系統(tǒng)分析

　　3、完整反映被測器件性能

　　4、便于建立器件數(shù)學模型

　　5、級連系統(tǒng)的S參數(shù)計算

　　6、便于導(dǎo)出 H， Y， 或 Z 等參數(shù)

　　7、EDA 設(shè)計軟件的數(shù)據(jù)格式

　　S參數(shù)可全面直觀表示一個器件（系統(tǒng)）的性能指標：

　　對于20dB衰減器，20dB為功率對數(shù)表示，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)線性電壓表示為：0.1。

　　輸入端駐波比1.2，轉(zhuǎn)換為反射系數(shù)為0.09。

　　當然S參數(shù)應(yīng)包含相位信息，對于象衰減器這樣的互易器件，其S12=S21。

　　微波晶體管是非互易器件，其S參數(shù)隨頻率及工作電平變化很大。 器件的生產(chǎn)廠商應(yīng)提供各頻率范圍內(nèi)及直流偏置條件下S參數(shù)數(shù)值。

　　圖1 S參數(shù)的定義

　　下面以二端口器件為例，介紹S參數(shù)的數(shù)學定義。

　　S參雙端口器件的S參數(shù)包含四個參數(shù)（N端口器件S參數(shù)包含N^2個參數(shù)）。S參數(shù)的定義是基于信號電壓比值的參數(shù)，所以S參數(shù)為矢量。

　　S參數(shù)下標注的意義是：第一個數(shù)字代表信號輸出端口，第二個數(shù)字代表信號輸入端。Sab：表示被測件端口b到端口a的傳輸系數(shù)。

　　例：被測件輸入端為：1端口；輸出端：2端口：

　　S11：當被測件輸出端接匹配負載時，輸入端反射系數(shù)；

　　S21：當被測件輸出端接匹配負載時，器件 端口1Þ端口2傳輸系數(shù)。

　　圖2 S參數(shù)的公式

S參數(shù)的作用

　　S參數(shù)自問世以來已在電路仿真中得到廣泛使用。針對射頻和微波應(yīng)用的綜合和分析工具幾乎都許諾具有用S參數(shù)進行仿真的能力，這其中包括安捷倫公司的ADS（Advanced Design System），ADS被許多射頻設(shè)計平臺所集成。

　　在許多仿真器中我們都可以找到S參數(shù)模塊，設(shè)計人員會設(shè)置每一個具體S參數(shù)的值。這也和S參數(shù)的起源一樣，同樣是因為頻率，在較低的頻率時，設(shè)計師 可以在電路板上安裝分立的射頻元件，再用阻抗可控的印制線和通孔把它們連接起來。在進行需要較高頻率的設(shè)計時，設(shè)計師必須利用參數(shù)曲線以及預(yù)先計算的散射 參數(shù)（即S-參數(shù)）模型，才能用傳輸線和器件模型來設(shè)計所有物理元件。

　　設(shè)計師可以通過網(wǎng)絡(luò)分析儀來實際測量S參數(shù)，這樣做的好處是可以將器件裝配在與將要生產(chǎn)的PCB相 同的PCB上進行測試以得到精確的測量結(jié)果。設(shè)計師也可以采用元器件廠家提供的S參數(shù)進行仿真，據(jù)安捷倫EDA部門的一位應(yīng)用工程師在文章中介紹：“這些 數(shù)據(jù)通常是在與最終應(yīng)用環(huán)境不同的環(huán)境中測得的。這可能在仿真中引入誤差”他舉例：“當電容器安裝在不同類型的印制電路板時，電容器會因為安裝焊盤和電路 板材料（如厚度、介電常數(shù)等）而存在不同的諧振頻率。固態(tài)器件也會遇到類似問題（如 LNA 應(yīng)用中的晶體管）。為避免這些問題，最好應(yīng)該在實驗室中測量S參數(shù)。但無論如何，為了進行射頻系統(tǒng)仿真，就無法回避使用S參數(shù)模型，無論這些數(shù)據(jù)是來自設(shè)計師的親自測量還是直接從元器件廠家獲得，這是由高頻電子電路的特性所決定了的。