初學(xué)者請(qǐng)教，天線的mutual coupling 中的s12代表是什么意思

在phased array antennas（by hansen）第七章（mutual coupling）中寫(xiě)到： patch 的 coupling 就是 s21 
這個(gè)s21 是代表什么意思呢？ 
 
我在一本雷達(dá)書(shū)中看到 s 是散射矩陣的意思，這個(gè)s21 是發(fā)射Horizontal收Vertical的值，或是發(fā)Vertical收到Horizontal的值。 
可是我又記得微波工程中的 網(wǎng)絡(luò)也有散射矩陣s21 的定義，這個(gè) 21代表port（端口的意思）。 
我有些混淆，為什么散射矩陣會(huì)有不用的定義。那么mutual coupling 中的s21到底是什么意思呢？ 
 
也希望有高人告訴我mutual coupling 的物理意思，是兩個(gè)極化間的干擾呢，還是天線單元間的干擾呢，還是其他的干擾？ 
 
十分感謝！ 

網(wǎng)友回復(fù):

s21 是端口的意思，我找到答案了 
這個(gè)s21是越大好呢，還是越小好呢？

網(wǎng)友回復(fù):

S21越小代表耦合越小，越大代表耦合越大，耦合式很難分析的，因此一般會(huì)盡量使得耦合越小越好，但是不可避免

網(wǎng)友回復(fù):

S21在你要的頻段內(nèi)越深越好

網(wǎng)友回復(fù):

S21在二端口網(wǎng)絡(luò)里應(yīng)該是表示端口2匹配時(shí)，端口1到端口2的正向傳輸系數(shù)吧，應(yīng)該是越大越好了 
 
 
以二端口網(wǎng)絡(luò)為例，如單根傳輸線，共有四個(gè)S參數(shù)：S11，S12，S21，S22，對(duì)于互易網(wǎng)絡(luò)有S12＝S21，對(duì)于對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)有S11＝S22，對(duì)于無(wú)耗網(wǎng)絡(luò)，有S11*S11+S21*S21＝1，即網(wǎng)絡(luò)不消耗任何能量，從端口1輸入的能量不是被反射回端口1就是傳輸?shù)蕉丝?上了。在高速電路設(shè)計(jì)中用到的微帶線或帶狀線，都有參考平面，為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)（但平行雙導(dǎo)線就是對(duì)稱結(jié)構(gòu)），所以S11不等于S22，但滿足互易條件，總是有S12＝S21。假設(shè)Port1為信號(hào)輸入端口，Port2為信號(hào)輸出端口，則我們關(guān)心的S參數(shù)有兩個(gè)：S11和S21，S11表示回波損耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，這個(gè)值越小越好，一般建議S11<0.1，即－20dB，S21表示插入損耗，也就是有多少能量被傳輸?shù)侥康亩耍≒ort2）了，這個(gè)值越大越好，理想值是1，即0dB，越大傳輸?shù)男�率越高，一般建議S21>0.7，即－3dB，如果網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的，那么只要Port1上的反射很小，就可以滿足S21>0.7的要求，但通常的傳輸線是有耗的，尤其在GHz以上，損耗很顯著，即使在Port1上沒(méi)有反射，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳輸線后，S21的值就會(huì)變得很小，表示能量在傳輸過(guò)程中還沒(méi)到達(dá)目的地，就已經(jīng)消耗在路上了。 
 
    對(duì)于由2根或以上的傳輸線組成的網(wǎng)絡(luò)，還會(huì)有傳輸線間的互參數(shù)，可以理解為近端串?dāng)_系數(shù)、遠(yuǎn)端串?dāng)_系統(tǒng)，注意在奇模激勵(lì)和偶模激勵(lì)下的S參數(shù)值不同。 
 
需要說(shuō)明的是，S參數(shù)表示的是全頻段的信息，由于傳輸線的帶寬限制，一般在高頻的衰減比較大，S參數(shù)的指標(biāo)只要在由信號(hào)的邊緣速率表示的EMI發(fā)射帶寬范圍內(nèi)滿足要求就可以了。 
 
 
　回波損耗，反射系數(shù)，電壓駐波比, S11這幾個(gè)參數(shù)在射頻微波應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)碰到, 他們各自的含義如下: 
 
回波損耗(Return Loss):  入射功率/反射功率, 為dB數(shù)值 
反射系數(shù)(Г):  反射電壓/入射電壓, 為標(biāo)量 
電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹電壓/波節(jié)電壓 
S參數(shù): S12為反向傳輸系數(shù)，也就是隔離。S21為正向傳輸系數(shù)，也就是增益。S11為輸入反射系數(shù)，也就是輸入回波損耗，S22為輸出反射系數(shù)，也就是輸出回波損耗。 
 
 
四者的關(guān)系： 
VSWR=(1+Г)/(1-Г)            (1) 
S11=20lg(Г)                      (2) 
RL=-S11                           (3) 
 
 
以上各參數(shù)的定義與測(cè)量都有一個(gè)前提，就是其它各端口都要匹配。這些參數(shù)的共同點(diǎn)：他們都是描述阻抗匹配好壞程度的參數(shù)。其中，S11實(shí)際上就是反射系數(shù)Г，只不過(guò)它特指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)1號(hào)端口的反射系數(shù)。反射系數(shù)描述的是入射電壓和反射電壓之間的比值，而回波損耗是從功率的角度來(lái)看待問(wèn)題。而電壓駐波的原始定義與傳輸線有關(guān)，將兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，雖然我們能計(jì)算出連接之后的電壓駐波比的值，但實(shí)際上如果這里沒(méi)有傳輸線，根本不會(huì)存在駐波。我們實(shí)際上可以認(rèn)為電壓駐波比實(shí)際上是反射系數(shù)的另一種表達(dá)方式，至于用哪一個(gè)參數(shù)來(lái)進(jìn)行描述，取決于怎樣方便，以及習(xí)慣如何。 

網(wǎng)友回復(fù):

  

申明：網(wǎng)友回復(fù)良莠不齊，僅供參考。如需專業(yè)解答，請(qǐng)咨詢本站專家，或者學(xué)習(xí)本站天線設(shè)計(jì)視頻培訓(xùn)課程。