CST 电磁仿真软件如何计算有源 S 参数

本期介绍如何用在 CST 里计算有源 S 参数。所谓有源 S 参数和常规的 S 参数不同，是指的多个端口同时激励时候各个端口的响应情况。在 CST 中用两种有源 S 参数的表示方式，一种是直接在 S-parameter 文件夹中生成的结果，而另一种是生成在 F-parameter 中。两种方式都是用来描述多端口激励时候在某一端口的反射频谱结果，即我们通常认为的有源 S 参数。有源 S 参数是有可能大于 1 的。先把公式放在这里：

 可以看到有源 S-parameter 是归一化到端口激励功率的，而 F-parameter 则没用归一化端口本身的激励功率。

下面我们用一个 2 端口的天线阵列举例说明，如下图所示：

 对于常规 S 参数，如下图：

 如果我们把 1 单元和 2 单元同时激励，则有源 S 参数就产生了。这里我们可以在两个端口算完之后用 Combine Result 的方式合成。如下图所示：

这里我们 1 端口激励幅度是 2，相位是 0，1 端口的平均功率是 0.5*2^2=2w。二端口激励服务是 1，相位是 0，2 端口的平均功率是 0.5w。此时得到有源 S 参数的 S1,1[2,0]+2[1,0]和 S2,1[2,0]+2[1,0]，如下图所示： 

稍作解释，这里的 S1,1[2,0]+2[1,0]=（2*S1,1+S1,2）/2，同样 S2,1[2,0]+2[1,0]=（2*S2,1+S2,2）/1，F 参数 F1,1[2,0]+2[1,0]和 F2,1[2,0]+2[1,0]，如下图所示：

这里的 F1,1[2,0]+2[1,0]=2*S1,1+S1,2，同样 F2,1[2,0]+2[1,0]=2*S2,1+S2,2，可以看到有源 S 参数和 F 参数的区别在于是否除以端口本身的激励功率额，这个 2 端口的现象也可以推广到 N 端口的有源结果。

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