1 Einleitung

Labor für Hoch- und Höchstfrequenztechnik
Streuparameter - Messplatz
Auf die Fläche unter dem Zweitor sind die Vorgänge projiziert, die sich an seinem Eingang
und Ausgang abspielen. Diese Darstellung mit Wellengrößen nennt man „Flow Graph“,
„Wellenflussdiagramm“ oder „Signalflussgraph“. Gespeist wird die Anordnung mit der
hinlaufenden Welle a 1 .
Ist der Vierpol am Eingang nicht angepasst, so verursacht er bereits hier einen reflektierten
Wellenanteil (S 11 ); wäre der Leitungsabschluss nicht an die Leitung angepasst oder befände
sich am Ausgang eine Quelle, die a 2 erzeugt, so würde dort ein weiterer rücklaufender Anteil
(S 12 ) entstehen, der am Eingang als Beitrag zur Wellengröße b 1 erscheint.
Diese Vorgänge können in Form folgender Zweitorgleichungen mathematisch beschrieben
werden:
b 1 = a 1 ÿ S 11 + a 2 ÿ S 12 (1.12)
b 2 = a 1 ÿ S 21 + a 2 ÿ S 22 (1.13)
Wobei die Größen a 1 , a 2 der hinlaufenden Wellen als unabhängige Variablen und b 1 , b 2 der
reflektierten Wellen als abhängige Variablen anzusehen sind.
In Matrizenschreibweise lautet das Gleichungssystem
⎡
⎢
⎣
b 1 ⎤
⎥= ⎢ ⎡ S 11 S 12
b 2 ⎦ ⎣ S ⎦ ⎥⎤ ÿ ⎢ ⎡ a 1
21 S 22 ⎣ a ⎦ ⎥⎤
(1.14)
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oder in allgemeiner Form:
[ b ] = || S || ÿ [ a ]
(1.15)
Man bezeichnet || S || als Streumatrix und ihre Koeffizienten S ik als Streuparameter
(Scattering Parameter).
Analog zur Vorgehensweise bei den Widerstands- und Leitwertparametern erfolgt die
messtechnische Bestimmung der S-Parameter durch Nullsetzen einer Eingangs- bzw.
Ausgangsgröße. Jedoch geschieht dies, wie in Bild 1.4 dargestellt, entsprechend der
Leitungstheorie, durch einen reflexionsfreien Abschluss (a 2 = 0) mit dem entsprechenden
Wellenwiderstand des Bezugssystems (z.B. 50 Ω).
Man kann somit die Bestimmung der S-Parameter nahezu bei Betriebsbedingungen
vornehmen.
Im Einzelnen sind S 11 und S 21 bei Einspeisung einer Welle a 1 in Tor 1 mit reflexionsfreiem
Abschluss an Tor 2 über die Gleichungen (1.12) und (1.13) zu bestimmen.
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