S 파라미터

출제 이력: 제90회 1교시 1번

정의와 핵심 키워드

산란계수(S 파라미터)는 다포트 회로망의 입출력 관계를 파 진폭으로 나타낸 특성값이다. 전압과 전류 대신 입사파와 반사파의 비를 쓰므로 고주파 회로를 측정하고 해석하기 쉽다. S21은 포트 1에 입사한 파가 포트 2로 전달되는 순방향 전달계수다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 산란행렬(S 매트릭스): 모든 S 파라미터를 모은 행렬
• 입사파·반사파(출사파): 포트별 파 진폭
• 전달계수(S21): 포트 1에서 포트 2로의 전달 비
• 반사계수(S11): 입력 포트에서의 반사 비
• 삽입손실: 장치 삽입으로 생기는 전달 손실

원리·구성

S 파라미터는 모든 포트의 기준 임피던스가 같다고 가정할 때 정의가 간단해진다. 포트 i의 입사파 a_i와 반사파 b_i는 파 진폭으로 정의된다. Kurokawa의 파 정의를 쓰면 포트별 파 진폭은 전압 V_i와 전류 I_i, 기준 임피던스 Z_i로 표현된다. 같은 기준 임피던스를 쓰면 진폭 비만으로 특성을 기술할 수 있다.

S21의 정의는 다음과 같다. 포트 2를 기준 임피던스로 정합 종단하여 a_2 = 0으로 만든 뒤, 포트 1 입사파에 대한 포트 2 출사파의 비다.