**S-parametre** (fra engelsk: **Scattering parameters**) brukes for å karakterisere lineære elektroniske kretser. De er spesielt nyttige for å spesifisere oppførselen til radiokomponenter/kretser og kan måles direkte av en nettverksanalysator. Hver S-parameter er et kompleks tall (med magnitude og fase) og det vil være en unik verdi angitt per frekvens.

Avhengig av antall *porter* til kretsen vil det være et ulikt antall S-parametre definert for en krets. En én-ports krets – som for eksempel en antenne – vil ha kun én S-parameter, {\displaystyle S\_{11}}, per frekvens. En to-ports krets – som for eksempel et elektronisk filter – vil ha 4 S-parametre per frekvens: {\displaystyle S\_{11}}, {\displaystyle S\_{21}}, {\displaystyle S\_{12}}, {\displaystyle S\_{22}}. Flere egenskaper ved elektroniske kretser kan relativt enkelt beskrives ut fra disse 4 parametrene. {\displaystyle S\_{21}} vil for eksempel beskrive forsterkning (magnituden) og faseforskyvning (fasen) fra port 1 til port 2 for filteret. Dette betyr at ved å plotte magnituden til {\displaystyle S\_{21}} med frekvens på x-aksen, vil man direkte se responsen til et elektronisk filter slik man mest naturlig vil beskrive det. Motsatt vil {\displaystyle S\_{12}} vise forsterkning og faseforskyvning fra port 2 til port 1. {\displaystyle S\_{12}} vil ofte være lik {\displaystyle S\_{21}} for passive kretser, men forskjellig for kretser med aktive komponenter. {\displaystyle S\_{11}} er det samme som den komplekse refleksjonskoeffisienten {\displaystyle \Gamma \_{\mathrm {in} }} for port 1.

S-parametrene er definert for en bestemt karakteristisk impedans som man må vite for å få mening ut av parametrene. Denne impedansen settes vanligvis til den karakteristiske impedansen for transmisjonslinjene brukt i systemet, normalt 50 ohm. Hvis man vet den karakteristiske impedansen {\displaystyle Z\_{0}} og S-parameter verdien {\displaystyle S\_{11}}, er inngangsimpedansen {\displaystyle Z\_{in}} for port 1 direkte gitt ved: 

{\displaystyle Z\_{in}=Z\_{0}\left({\frac {1+S\_{11}}{1-S\_{11}}}\right)}

Definisjon for to-port-kretser
------------------------------

Hvis {\displaystyle a\_{1}} er innkommende bølge på port 1, {\displaystyle b\_{1}} reflektert/utgående bølge fra port 1, {\displaystyle a\_{2}} innkommende bølge på port 2, og {\displaystyle b\_{2}} reflektert/utgående bølge fra port 2,

beskriver S-parametrene forholdet mellom disse bølgene ved hjelp av dette matrise-uttrykket:

{\displaystyle {\begin{pmatrix}b\_{1}\\b\_{2}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}S\_{11}&S\_{12}\\S\_{21}&S\_{22}\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}a\_{1}\\a\_{2}\end{pmatrix}}\,}
Merk at alle verdiene i uttrykket over er komplekse verdier og beskriver oppførsel kun for en *bestemt frekvens*. {\displaystyle a\_{1}} er altså en kompleks verdi som beskriver magnituden og fasen til en bestemt sinusoid ved en frekvens.

Filformat
---------

S-parametre måles vanligvis med en nettverksanalysator over et frekvensbånd og importeres ofte i programvare for å simulere på elektroniske systemer. Det mest vanlige filformatet for lagring av måleresultatet er en såkalt Touchstone-fil med filendelsen .s*N*p der N er antall porter (*.s1p for 1-port, .s2p for 2-port osv.*). Dette er en tekstfil med en linje per frekvens. Filformatet kan leses av det meste av programvare som brukes for å simulere og plotte S-parametre. Nedenfor er en Touchstone-fil for en to-ports krets (.s2p):

```
# MHZ S DB R 50
50	-15.4	100.2	10.2	173.5	-30.1	9.6	-13.4	57.2
51	-15.8	103.2	10.7	177.4	-33.1	9.6	-12.4	63.4
52	-15.9	105.5	11.2	179.1	-35.7	9.6	-14.4	66.9
53	-16.4	107.0	10.5	183.1	-36.6	9.6	-14.7	70.3
54	-16.6	109.3	10.6	187.8	-38.1	9.6	-15.3	71.4
```

Linjen som starter med **#** definerer formateringen for resten av fila. I eksempelet ovenfor er frekvens oppgitt i MHz, magnituden er logaritmisk i dB og systemimpedansen (karakteristisk impedans) er satt til 50.

Hver måledatalinje inneholder:

```
<frekvens_MHz>   <S11_mag_dB> <S11_fase_grader> <S21_mag_dB> <S21_fase_grader> <S12_mag_dB> <S12_fase_grader> <S22_mag_dB> <S22_fase_grader>
```

En Touchstone-fil for en en-ports krets vil se slik ut (.s1p):

```
# MHZ S DB R 50
50	-15.4	100.2
51	-15.8	103.2
52	-15.9	105.5
53	-16.4	107.0
54	-16.6	109.3
```

der hver linje inneholder aktuell frekvens i MHz og magnitude/fase for {\displaystyle S\_{11}}:

```
<frekvens_MHz>   <S11_mag_dB> <S11_fase_grader>
```

Referanser
----------

1. ↑  «Converting S-Parameters from 50Ω to - Maxim Integrated». *www.maximintegrated.com*. Besøkt 19. desember 2020.

Se også
-------

* Smith-diagram