電磁波實驗：實驗二
功率計使用及衰減器與Ｔ型管量測
教授：瞿大雄
日期： 107/3/13,16
2
實驗目的
熟悉功率計之基本操作及瞭解功率衰減效應。
瞭解Ｔ形管之功用及其工作原理，並驗證各支
臂間輸入功率與輸出功率關係。
穿透係數 （ Transmission Coefficient）
穿透係數：
透射波電場強度與入射波電場強度比值
元件本身造成損耗（濾波器、傳輸線……）
穿透損耗（insertion loss）
刻意製造損耗（衰減器）
衰減量（ attenuation）
DUT (device
under test)
a
1b
1b
2reflection coefficient
transmission coefficient
2 2
1 1
( )
b V
T a V
1 1
1 1
( )
b V a V
可調式衰減器
兩種衰減器皆由電阻性材料所構成。固定式衰減器的電阻 值固定，而可調式衰減器可藉由調整電阻值之大小，達到 功率衰減目的。
out in
P dB P
n
Attenuatio ( ) 10 log
功率計（ Agilent U2000A）
Agilent U2000 Series USB Power Sensors Operating and Service Guide
功率計（ Agilent 4416A/4418B）
Power Sensor
Agilent Fundamentals of RF and Microwave Power Measurements, Application Note 64-1C.
Power Meter
衰減量量測
注意量測平面的觀念
散射參數 （ Scattering Parameter）
device
a
1b
1b
2reflection coefficient
transmission coefficient
2 1
T b
a
Port 1 Port 2
入射波自Port 1入射至此元件
1 1
a
b
2 2 22 2 0 2
2 2
1 1 1
0
2
2 V
V Z P
T V V P
Z
散射參數 （ Scattering Parameter）
DUT
b 1 a 1
S
11Reflected
S
12Transmitted
S
21Transmitted
S
22Reflected
b 2 a 2
S
11S
21S
22S
12a 1 b 1
b 2
a 2
散射參數 （ Scattering Parameter）
S a
1b
1a
2b
2
2 1
22 21
12 11
2 1
a a S
S
S S
b b
1 0 1 11
2
a
aS b
2 0 1 12
1
a
aS b
1 0 2 21
2
a
aS b
2 0 2 22
1
a
aS b
2 12 1
11
1
S a S a
b
2 22 1
21
2
S a S a
b
反射係數
穿透係數
散射參數 （ Scattering Parameter）
n ij ji
S a
b
1
n i
1,2,3,,n n
a S a
S a
S
b
1
11 1
12 2
1n n
a S a
S a
S
b
2
21 1
22 2
2
n nn n
n
n
S a S a S a
b
1 1
2 2
b S a
nn n
n
n n
S S
S
S S
S
S S
S S
2 1
2 22
21
1 12
11
散射參數 （ Scattering Parameter）
散射參數：
使用矩陣表示反射係數與穿透係數。
Ｎ埠元件可以使用Ｎ×Ｎ矩陣清楚描述。
Reciprocal元件：散射參數為對稱矩陣（對稱性）。
Lossless元件：散射參數為unitary矩陣。
若改變Port的平面位置，會使散射參數多乘上一個位移因 子（相位移）。
S S I
S S
t
t
:
*matrix unitary
:
matrix
symmetric
電場平面Ｔ形管
0 0
0
13 13
13 12
13 12
S S
S S
S S
S
電場平面Ｔ形管
Ansoft HFSS v.10
磁場平面Ｔ形管
0 0
0
13 13
13 12
13 12
S S
S S
S S
S
磁場平面Ｔ形管
Ansoft HFSS v.10
神奇Ｔ形管（ Magic Tee）
0 0
0 0
0 0
0 0
14 14
13 13
14 13
14 13
