互易网络的激励是指连接于某一端口上的

1. 什么是网络函数的策动点函数

一．
策动点函数
前面引入的六种网络参数描述了网络本身的特性，与负载和电源无关。但在实际使用时，网络总是接有电源和负载。因此，我们还必须研究网络在接有电源和负载时响应与激励的挂你，这些关系统称为网络函数。频域网络函数定义为响应向量与激励向量之比，即
网络函数=响应向量/激励向量
网络函数分两类，一类是响应与激励在同一端口，称为
策动点函数
；另一类是响应与激励在不同端口，称为
转移函数（或传输函数）
。这些网络函数可用任何一种网络参数表示，下面以A参数为例来研究。
一．
策动点函数
1．输入阻抗与输入导纳
二端口网络的输出端口接以负载ZL，如图11-3-1所示，则输入阻抗为：

一般情况下
ZL≠Zin,
这说明二端口网络具有阻抗变换作用。
输入导纳为
图11-3-1
输入阻抗与输入导纳
图11-3-2
输出阻抗与输出导纳
2．输入阻抗与输出导纳
若将阻抗Zs接在输入端口，如图11-3-2所示，则输出阻抗为

当为互易网络时，因有b11=a22,b12=a12,b21=a21,b22=a11，代入上式得
Zout=(a22Zs+a21)/(a21Zs+a11)
(11-3-2)
输出导纳为
3．开路输入阻抗与开路输出阻抗
ZL=ZS=∞时的输入阻抗与输出阻抗分别称为开路输入阻抗与开路输出阻抗，相应用Zin∞和Zout∞表示，如图11-3-3所示。由式（11-3-1），（11-3-2）得

图11-3-3
开路输入阻抗与开路输出阻抗
4.短路输入阻抗与短路输出阻抗
ZL=Zs=0时的输入阻抗与输出阻抗分别称为短路输入阻抗与短路输出阻抗，相应用Zin0和Zout0表示，如图11-3-4所示。由式（11-3-1）和（11-3-2）得

5．Zin∞，Zout∞，Zin0，Zout0之间的关系
由式（11-3-3）和（11-3-4）可见，Zin∞，Zout∞，Zin0，Zout0都只与网络的参数有关。对于互易网络，它们之间的关系是
Zin0/Zin∞=Zout0/Zout∞
(11-3-5)
图11-3-4
短路输入阻抗与短路输出阻抗

2. 二端口网络的互易二端口网络

根据互易定理，互易双口网络满足：
Z参数：Z12=Z21；
Y参数：Y12=Y21；
H参数：h12=-h21；
T参数：ΔT=1；
G参数：g12=-g21；
T'参数：ΔT'=1。

3. 互易定理适用的条件是什么为什么

论述某些网络具有的互易性质的定理.互易性质表现为：将网络的输入和特定输出互换位置后,输出不因这种换位而有所改变.具有互易性质的网络称为互易网络.互易性不仅一些电网络有,某些声学系统、力学系统等也有.互易定理是一个较有普遍意义的定理.
时域表述 对一个互易二端口网络NR,在时域中互易定理有3种表述.
表述一：在NR的入口接入电压源Ud时,其出口处的短路零状态响应为i2（图1a）；若将电压源改接在出口上,则出现在入口处的短路零状态响应嫆1（图1b）恒与i2相等,即 嫆1(t)＝i2(t)凬t
表述二：设在NR的入口接入电流源id时,其出口处的开路零状态响应为U2（图2a）；若将电流源改接在出口上,则出现在入口处的开路零状态响应（图2b）恒与U2相等,即 (t)＝U2(t)凬t
表述三：在NR的入口接入电流源id时,其出口处的短路零状态响应为i2（图3a）；若在出口处接上一个与电流源id波形相同的电压源Ud,则出现在入口处的开路零状态响应（图3b）恒与i2的波形相同,即 (t)＝i2(t)凬t复频域表述 在复频域中电压、电流可用各自的拉普拉斯变换（即象函数）来表示.于是,从互易定理在时域中的表述导出它在复频域中的表述为：对于互易二端口网络NR,下列关系恒成立,即 Y21(S)＝Y12(S)Z21(S)＝Z12(S)H21(S)＝－H12(S)前两式表明互易二端口网络的Y 参数矩阵和Z 参数矩阵是对称矩阵,后式表明互易二端口网络的H 参数矩阵是反对称矩阵.
将上列诸式中的变量S换成 jω就得到正弦稳态下的互易定理.
应用条件 并非任何一个网络都具有互易性质.一般地说,由线性时不变的二端电阻元件、电感元件、电容元件、耦合电感器和理想变压器连接而成的网络均有此性质.含有受控电源、非线性元件、时变元件、回转器的网络都不一定具有这种性质.

4. 将二端口网络Y参数转换为S参数的公式中Z0指的是什么

两个端口中接电源的称为入口，接负载的称为出口。端口上的电压V1、V2和电流i1、i2分别称为端口电压和端口电流，又统称为端口变量。 二端口网络有无源和有源、线性和非线性、时不变和时变之分，它既可能是一个异常复杂的网络，也可能是相当简单的网络。变压器、放大器等的电路模型都可归结为双口网络。在电路图上，二端口网络可统一表达成图中所示形式。表达4个端口变量之间关系的方程称为二端口网络方程。同一个二端口网络可以有6组不同形式的方程。其矩阵形式与多端网络的约束关系类似。6组方程右端变量前的4个系数称为二端口网络的参数，共6组，分别称为短路导纳参数 、开路阻抗参数、第一类混合参数、第二类混合参数、传输参数和反向传输参数。6组参数都可用来表征二端口网络。对于一个网络究竟选用哪一组参数，视具体情况而定。 电子电路中会经常遇到二端口网络的相互连接。它们之间的连接有5种方式，分别为串联、并联、串-并联、并-串联和级联。这样连接而成的网络仍为二端口网络。例如，电力系统中用于模拟远距离输电线的链型电路就是一些二端口网络级联而成的。
[编辑本段]方程和参数
表达 4个端口变量之间关系的方程称为二端口网络方程。同一个二端口网络可以有 6组不同形式的方程。对于一个不含电源并处于正弦稳态的线性时不变网络，这6组方程如表1所示。位于每组方程右端变量前的 4个系数称为二端口网络的参数,共6组，并按所在之方程而被分别命名为短路导纳参数(或Y 参数)、开路阻抗参数(或Z 参数)、第一类混合参数(或H 参数)、第二类混合参数（或G 参数）、传输参数（或T参数）和反向传输参数（或T'参数）。这6组参数组成的6个参数矩阵，依次称为短路导纳矩阵、开路阻抗矩阵、第一类混合矩阵、第二类混合矩阵、传输矩阵和反向传输矩阵，并分别记为尯、屇、媨、媠、寭 和T'。另外,6组参数中每个参数自身都有特定的物理含义。例如 二端口网络由此4式可知:Y11是端口2短路(妭2=0)时端口1的策动点导纳;Y12是端口1短路（V1=0）时端口1对端口2的转移导纳；Y21是端口2短路(妭2=0)时端口2对端口1的转移导纳；Y22是端口1短路(妭1=0)时端口2的策动点导纳。当确定端口1是入口、端口2是出口后，Y12是反向转移导纳，Y21是正向转移导纳。用类似的方法，可对其他参数作出相应的解释。二端口网络6组参数都可用来表征二端口网络。 对于一个网络究竟选用哪一组,视具体情况而定。例如晶体三极管的H参数易于测定,所以该管的等效二端口网络多用H参数来表征。另外，也并非每个二端口网络都具有6类参数,例如理想变压器便既无Y参数，也无Z参数。 当Y12=Y21（或Z12＝Z21，H12=-H21，G12=-G21,AD-BC=1，A┡D┡-B┡C┡=1）时,二端口网络具有互易性质。具有互易性质的二端口网络的每类参数中只有 3个参数是独立的。 二端口网络的非同类参数可以相互换算。表2所列为常用的Y 参数、Z 参数、H参数、T 参数之间的换算关系。
[编辑本段]连接
按图2所示的5种方式连接在一起。这5种方式分别称为串联、并联、串－并联、并-串联和级联。如此连接而成的网络仍然是一个二端口网络。二端口网络在两个二端口网络的端口电流约束条件不遭受破坏的限制下，对串联而成的总二端口网络有 Z＝Z┡＋Z"上式表明，总二端口网络的开路阻抗矩阵等于原有两个二端口网络的开路阻抗矩阵之和。类似地,对其余4种连接方式依次有: Y＝Y┡＋Y"；H＝H┡＋H"；G＝G┡＋G"和T＝T1·T2。 在电子电路中会经常遇到二端口网络的相互连接。例如，带负反馈的放大电路就是由一个二端口网络（基本放大器）和另一个二端口网络（反馈网络）根据反馈方式或串联、或并联、或串－并联、或并－串联而成的；多级放大电路和滤波电路则是一些二端口网络级联而成的。在电力系统中用来模拟远距离输电线的链型电路也是一些二端口网络（T型网络或劧型网络）级联而成的。 二端口网络有载二端口网络的输入阻抗和输出阻抗 当二端口网络的入口即端口1-1┡接有内阻抗为Zs的电源，出口即端口2-2┡接有阻抗为ZL的负载时(图3),入口处的电压妭1与电流夒1之比为该网络的输入阻抗(或策动点阻抗)Zi;负载阻抗ZL=∞(出口开路)时的出口电压V20与负载阻抗ZL=0(出口短路)时的出口电流－夒2s 之比为该网络的输出阻抗Z0。 利用二端口网络方程，再配以电源支路方程和负载支路的方程，可以导出用各种参数和ZL表达的Zi及用各种参数和Zc表达的Z0。 其中的部分表达式见表3。 输入阻抗是对端口1-1┡而言的。当把电源接在端口2-2┡上，把负载接在端口1-1┡上（此时是端口2-2┡作为入口,端口1-1┡作为出口）,还可得出对端口2-2┡而言的输入阻抗Z┡i，其用T 参数的表达式为 在ZL＝∞和ZL＝0两种极端情况下，有 和 二端口网络公式Zi10和Zi20分别称为端口 1-1┡和端口2-2┡的开路输入阻抗（开路策动点阻抗）;Zi1s和Zi2s分别称为端口1-1┡和端口2-2┡的短路输入阻抗（短路策动点阻抗）。这 4个阻抗之间存在如下的关系，即 上式说明它们之中只有3个是独立的。二端口网络公式已知互易二端口网络的T参数 A、B、C、D满足等式AC-BC＝1,于是，通过求解由此等式和任意3个上述阻抗表达式共同组成的方程组, 便可得出该网络的全部T 参数；再通过参数间的换算公式可以求出其他各类参数。 二端口网络开路阻抗和短路阻抗最容易测定，所以对互易二端口网络的 6类参数的测定可通过测定这二种阻抗来实现，而且只要测定出4个阻抗中任意3个即可。 二端口网络二端口网络二端口网络的等效电路 图4上的电路是二端品网络的3个等效电路，因为它们的外特性方程恰好依次是二端口网络的Z型、Y型和H型方程。图5上的T型电路和劧型电路也可作为等效电路，但要求:T型电路中阻抗和受控电源的控制系数 (γm)与二端口网络的Z参数间应有关系 Z1＝Z11－Z12 Z2＝Z12Z3＝Z22－Z12 γm＝Z21－Z12劧型电路中的导纳和受控电源的控制系数 (gm）与二端口网络的Y参数间应有关系 Y1＝Y11＋Y12 Y2＝－Y12 Y3＝Y22＋Y12 gm＝Y21－Y12互易二端口网络的等效 T型电路和劧型电路皆不含受控电源，因为此时Z12＝Z21和Y12＝Y21使γm＝0和gm＝0。

5. 什么是互易定理使用它时应注意哪些事项

中文词条名：互易定理
英文词条名：reciprocal theorem
表征线性时不变无源电路中激励端口与响应端口可互换位置特性的定理。
注：
（1）具体分三种情况：①当激励端口接电压源，响应端口短路，而激励端口与响应端口可互换位置时，两个响应（即短路支路中的）电流是相等的。②当激励端口接电流源，响应端口开路，而激励端口与响应端口可互换位置时，两个响应（即开路端口的）电压是相等的。③激励端口接电流源，响应端口短路；而后，若改在响应端口接电压源使其充当激励端口，而原来的激励端口开路且变为相应的响应端口，则电路的互易性决定了，若互换位置前后的激励（电流源电流与电压源电压大小）相等（量纲不同），那互换位置前后的响应（短路电流与开路电压大小）也就相等（量纲不同）。
（2）对只含电阻、电感、电容的线性时不变电路或网路，在分析其正弦稳态响应和零状态响应时，互易定理也同样使用。

6. 如何用最简单的测量方法获得互易双端口网络的s参量

网络分析仪一种能在宽频带内进行扫描测量以确定网络参量的综合性微波测量仪器。全称是微波网络分析仪。网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器，可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正，并换算出其他几十种网络参数，如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗（或导纳）、衰减（或增益）、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。
矢量网络分析仪,它本身自带了一个信号发生器，可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，就可以判断出阻抗或者反射情况. 而对于双端口测量，则还可以测量传输参数. 由于受分布参数等影响明显，所以网络分析仪使用之前必须进行校准。

7. 什么是互易定理使用它时应注意哪些事项

在单电压源作用的线性电路中，在某一支路取响应电流（电流表测量）。若将电压源和电流表的位置互换。电流表的读数不变。此为互易定理（一）。简称“电流表与电压源互换位置，电流表读数不变”。
还有“电流源与电压表互换位置，电压表读数不变”。此为互易定理（二）

使用注意：1 线性电路。 2. 电路中只有一个电源。

8. 对于三端口互易网络，如何测量其 S 参数

这么专业的问法，我不信你不知道答案 手动狗头

假设S1 S2 S3端口，先让S3端口接匹配负载，一般是50欧，然后用矢量网络分析仪测量双端口S参数，
同理，S1、S2再匹配、测量。
得到三组S参数，代入矩阵运算就可以得到三端口参数

9. 为什么对称二端口一定是互易二端口

其实这个结论有局限性，如果二端网络中含源，则其有可能对称但不满足互易定理，因为互易定理要求内部黑箱无源，但是邱关源书上讨论的二端口都是内部无源的，所以可以直接由对称判断出互易。因此由二端口对称推出互易仅适用于考纲为邱关源电路的题目

10. 什么叫端口激励

激 励
指在进行仿真分析时需要提供的激励信号源
在CST微波工作室中，提供了多种不同类型的激励源，用于分析不同类型问题
在运行仿真分析之前，至少要设置一个激励源作为结构的输入信号激励
激励类型
- 端口激励(Port)：可以分析给出的S参数、也可分析给出场分布
—— 离散端口（Discrete Ports）
—— 波导端口（Waveguide Ports）

- 场源激励(Field Source)：只能分析给出场分布
—— 平面波激励（Plane Waves）
—— 远区场激励（Farfield Sources）
—— 近区场激励（Nearfield Sources）
在这里插入图片描述

负 载——集总元件(Lumped Element)
在这里插入图片描述

1.波导端口——Waveguide Ports
什么是波导端口

模拟一段连接在结构模型上的无限长的波导，因为波导端口模式匹配良好，几乎能全部吸收结构模型内传输过来的电磁波，从而达到很高的仿真精度
波导端口默认的输入激励信号功率是1W
设置操作和端口对话框

General：设置端口的名称等
Position：设置端口的位置坐标
Reference plane：设置端口位于模型外部或内部位置

应用范围

波导结构模型
同轴线结构模型
微带线/带状线/共面波导等传输线结构模型
2.离散端口——Discrete Ports
什么是离散端口

离散端口是由具有内阻的电流源组成，设置于结构模型内部
定义更简单，只需要定义域结构相连的两个管脚即可
端口的电长度最好小于1/10个波长，否则仿真结果相差大
离散端口设置

离散棱边端口（选中两个端口表面进行设置）
离散表面端口（选中两个棱边进行设置）
Properties：设置激励源类型、端口名称、内阻等
Location：设置端口的坐标
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3.平面波激励——Plane Waves
模拟从无限远处发射过来的电磁波激励，主要用于RCS一类的散射问题的分析
只分析远区场，不计算S参数
需要设置开放边界条件（Open）
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4.远区场激励——Farfield Sources
把在其他微波工作室分析出的远区场导入到另一个微波工作室中用作激励源
5.近区场激励——Nearfield Sources
把在其他微波工作室分析出的近区场导入到另一个微波工作室中用作激励源
波导端口平面设置
波导结构

同轴线结构

微带线

端口需要足够大以覆盖准TEM模的重要部分
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另一方面，端口又不能太大，会激发高次模
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如果激发高次模，造成时域求解器能力衰减十分缓慢，频谱结果会看到非常多的毛刺
分析完成后，查看端口处的场分布，确认端口大小是后合适

共面线/共面波导

不接地共面线和接地共面线
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模式数
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负载——Lumped Element
Type：电阻、电感、电容串联；电阻、电感、电容并联；二极管等；
R：电阻大小
L：电感大小
C：电容大小
Location：定义各器件所在坐标