Streuparameter

Einleitung

Streuparameter, abgekürzt S-Parameter dienen zur Beschreibung des Verhaltens linearer elektrischer Komponenten und Netzwerke im Kleinsignalverhalten mittels Wellengrößen. Anwendung finden die S-Parameter bei der Dimensionierung und bei Berechnungen im Bereich der Hochfrequenztechnik, wie Kommunikationssystemen und Systemen der Nachrichtentechnik.

Die Bedeutung der S-Parameter liegt vor allem im messtechnischen Bereich, da im Gegensatz zu anderen Parameterdarstellungen wie den Z-, Y- und H-Parametern, die Erfassung der S-Parameter mit der Wellenimpedanz erfolgt, welche auch im normalen Betrieb an den Anschlüssen vorhanden ist. Dadurch werden bei der Messung der S-Parameter an den Ein- und Ausgängen eines Netzwerks, bedingt durch die notwendigen Messleitungen und deren räumliche Ausdehnung, unerwünschte Impedanztransformationen vermieden.

Die Anzahl der benötigten S-Parameter hängt von der Anzahl der Tore des Netzwerks ab und ergibt sich aus dem Quadrat seiner Toranzahl. Für die Beschreibung eines Eintors (Zweipol) genügt ein einziger S-Parameter, ein Zweitor wird mit Hilfe von vier S-Parametern vollständig beschrieben, ein Dreitor mit neun und so weiter (Mehrtor). Die Darstellung eines allgemeinen linearen Mehrtors mittels S-Parametern ist immer möglich.

Ein Steckverbinder ist ein Zweitor, damit werden 4 S-Parameter benötigt. In der Bezeichnung Sxy bedeuten :

x = das Tor, wo die Energie / das Signal austritt (Ausgang)

y = das Tor, wo die Energie / das Signal eintritt (Eingang)

Zur Beurteilung der Signalintegrität sind folgende Parameter von besonderer Bedeutung :

S21 = Einfügedämpfung (engl.: Insertion Loss)

S11 = Rückflussdämpfung (engl.: Return Loss)

Symmetrische Signalübertragung

Die Symmetrische Signalübertragung ist ein Verfahren, um Signale auch bei längeren Übertragungswegen möglichst tolerant gegenüber Störeinstrahlungen übermitteln zu können. Die Übertragung erfolgt dabei statt mit nur einem einzigen Signalleiter mit einem Paar gleichartiger Signalleiter. Dabei wird auf der einen Leitung das eigentliche Signal übertragen, und auf der anderen ein zweites, identisches aber invertiertes, als Referenzsignal. 

Dieses Paar gleichartiger Signalleiter wird auch als Differentielles Paar (engl.: Differential Pair) bezeichnet und ist ein Viertor. Damit werden - richtig 😀 - dann 16 S-Parameter benötigt.

Fortsetzung folgt ...