CN103645385B - 一种基于多端口网络匹配电路嵌入后的s参数获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多端口网络匹配电路的S参数获取方法，该方法包括：步骤1，利用矢量网络分析仪对被测网络的S参数进行测量；步骤2，通过对匹配电路参数的设置，或利用所述矢量网络分析仪读取匹配电路S参数文件获取匹配电路的S参数；步骤3，利用多端口S参数的计算将所述匹配电路嵌入到所述被测网络中，得到整体网络的S参数。本发明利用设置匹配电路的参数，有效的简化匹配电路设计中的测试过程，实时的获取嵌入后的网络参数，无需重复进行匹配电路的设计，通过利用对匹配电路参数文件读取的方式，极大限度的保证在大规模测试情况下匹配电路的一致性。

Description

一种基于多端口网络匹配电路嵌入后的S参数获取方法

技术领域

本发明属于射频电路领域，尤其涉及一种基于多端口网络匹配电路嵌入后的S参数获取方法。

背景技术

在进行网络的阻抗匹配时，通常利用阻抗圆图或仿真软件来设计匹配网络。这样得到的匹配电路是理论值，这时，需要对实际嵌入匹配电路后的网络进行测量，以检验匹配的效果。若是实际测量的结果不满足设计要求，就要对匹配电路进行调整。如何实时、有效的得到匹配电路嵌入后的网络参数，是十分必要的。

现有解决方案主要是通过将设计好的匹配电路接入到被测网络中，利用矢量网络分析仪测量整个匹配电路嵌入后的网络。对于测试结果不满足要求的情况，需要对设计的匹配电路进行微调，然后再重复上述测量过程，直至指标满足要求。

现有技术有如下两个方面的不足：

其一：对设计结果不满足指标要求的情况，需要重复设计、制造和测量。即现有方案，不能实时、有效的得到匹配电路嵌入后的网络参数。

其二：在大规模的射频电路生产过程中，若是对大量的匹配电路嵌入后的网络进行测试，每次都需要重新连接。很难保证匹配电路在重复连接过程中的一致性。

本发明的目的是利用对网络S参数的计算，提供一种高效率的匹配电路嵌入方法。这种方法可以有效的简化匹配电路设计中的测试过程，实现实时的获取嵌入后的网络参数。并且最大限度的保证在大规模测试情况下匹配电路的一致性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于多端口网络匹配电路嵌入后的S参数获取方法，其利用设置匹配电路的参数，有效的简化匹配电路设计中的测试过程，实时的获取嵌入后的网络参数，无需重复进行匹配电路的设计；通过利用对匹配电路参数文件读取的方式，极大限度的保证在大规模测试情况下匹配电路的一致性。

本发明的基于多端口网络匹配电路嵌入后的S参数获取方法包括：

步骤1，利用矢量网络分析仪对被测网络的S参数进行测量；

步骤2，通过对匹配电路参数的设置，或利用所述矢量网络分析仪读取匹配电路S参数文件获取匹配电路的S参数；

步骤3，利用多端口网络S参数的计算将所述匹配电路嵌入到所述被测网络中，得到整体网络的S参数；

进一步的，所述步骤2中的匹配电路有五种形式进行阻抗匹配，分别为先串联L后并联C、先并联C后串联L、先并联L后串联C、先串联C后并联L、先并联L后并联C；

所述步骤3中，采用入射波／发射波的扩展矩阵方法进行嵌入，当所述匹配电路为双端口网络，所述被测网络为四端口网络时：

将所述被测网络和所述双端口网络的入射波和发射波进行标注，并列出入射波、反射波的方程，然后对所述入射波、反射波的方程中进行变换，使所述双端口网络与所述被测网络的连接部分与未连接部分分开处理，得到扩展的入射波／反射波矩阵，如式(1)所示，

$\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\\ b_3\\ b_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right]& \left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right]& \left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}A& B\\ C& D\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中：所述双端口网络的S参数为 $\left[\mathrm{FS}\right]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{11}& {\mathrm{FS}}_{12}\\ {\mathrm{FS}}_{21}& {\mathrm{FS}}_{22}\end{array}\right];$ FS₁₁为嵌入电路的反射波b₁与入射波a₁的比值，FS₁₂为嵌入电路的反射波b₁与入射波a₅的比值，FS₂₁为嵌入电路的反射波b₅与入射波a₁的比值，FS₂₂为嵌入电路的反射波b₅与入射波a₅的比值；

所述被测网络的S参数为 $\left[S\right]=\left[\begin{array}{cccc}{S}_{11}& S_{12}& S_{13}& S_{14}\\ S_{21}& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ S_{31}& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ S_{41}& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right];$ S₁₁为被测网络的反射波b₆与入射波a₆的比值，S₁₂为被测网络的反射波b₆与入射波a₂的比值，S₁₃为被测网络的反射波b₆与入射波a₃的比值，S₁₄为被测网络的反射波b₆与入射波a₄的比值；S₂₁为被测网络的反射波b₂与入射波a₆的比值，S₂₂为被测网络的反射波b₂与入射波a₂的比值，S₂₃为被测网络的反射波b₂与入射波a₃的比值，S₂₄为被测网络的反射波b₂与入射波a₄的比值；S₃₁为被测网络的反射波b₃与入射波a₆的比值，S₃₂为被测网络的反射波b₃与入射波a₂的比值，S₃₃为被测网络的反射波b₃与入射波a₃的比值，S₃₄为被测网络的反射波b₃与入射波a₄的比值；S₄₁为被测网络的反射波b₄与入射波a₆的比值，S₄₂为被测网络的反射波b₄与入射波a₂的比值，S₄₃为被测网络的反射波b₄与入射波a₃的比值，S₄₄为被测网络的反射波b₄与入射波a₄的比值；

$\left[A\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right];$ $\left[B\right]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right];$ $\left[C\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right];$ $\left[D\right]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]$

在所述双端口网络和所述被测网络的连接部分，入射波和反射波的关系如式(2)所示：

$\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}0& 1\\ 1& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=G\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(2\right)$

将所述式(1)进行分块处理得到式(3)和式(4)：

$\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\\ b_3\\ b_4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=A\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+B\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(3\right)$

$\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=C\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+D\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(4\right)$

联立所述式(2)、所述式(3)、所述式(4)消掉 $\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]$ 得到所述整体网络的S参数，如式(5)所示：

[TS]＝[A]+[B]([G]-[D])^-1[C](5)

其中： $\left[\mathrm{TS}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{TS}}_{11}& {\mathrm{TS}}_{12}& {\mathrm{TS}}_{13}& {\mathrm{TS}}_{14}\\ {\mathrm{TS}}_{21}& {\mathrm{TS}}_{22}& {\mathrm{TS}}_{23}& {\mathrm{TS}}_{24}\\ {\mathrm{TS}}_{31}& {\mathrm{TS}}_{32}& {\mathrm{TS}}_{33}& {\mathrm{TS}}_{34}\\ {\mathrm{TS}}_{41}& {\mathrm{TS}}_{42}& {\mathrm{TS}}_{43}& {\mathrm{TS}}_{44}\end{array}\right];$ TS₁₁为整体网络的反射波b₁与入射波a₁的比值，TS₁₂为整体网络的反射波b₁与入射波a₂的比值，TS₁₃为整体网络的反射波b₁与入射波a₃的比值，TS₁₄为整体网络的反射波b₁与入射波a₄的比值；TS₂₁为整体网络的反射波b₂与入射波a₁的比值，TS₂₂为整体网络的反射波b₂与入射波a₂的比值，S₂₃为整体网络的反射波b₂与入射波a₃的比值，S₂₄为整体网络的反射波b₂与入射波a₄的比值；TS₃₁为整体网络的反射波b₃与入射波a₁的比值，TS₃₂为整体网络的反射波b₃与入射波a₂的比值，TS₃₃为整体网络的反射波b₃与入射波a₃的比值，TS₃₄为整体网络的反射波b₃与入射波a₄的比值；TS₄₁为整体网络的反射波b₄与入射波a₁的比值，TS₄₂为整体网络的反射波b₄与入射波a₂的比值，TS₄₃为整体网络的反射波b₄与入射波a₃的比值，TS₄₄为整体网络的反射波b₄与入射波a₄的比值。

进一步的，通过对所述整体网络的S参数的格式变换得到所述整体网络的阻抗特性。

本发明的有益效果在于：

通过对被测网络与嵌入电路S参数的计算，得到总体网络的S参数，进而可以得到整个网络的阻抗特性。这种方式可以实时的获得不同嵌入电路参数下的网络特性，方便进行阻抗匹配电路的设计。

在匹配电路参数保存再读取的方式下获得嵌入后网络的参数，保证了嵌入电路的一致性，适用于大规模的生产和测试。

通过采用入射波／反射波方式对匹配电路嵌入后的网络进行方程组的推导，将矩阵分块处理、计算，得到多端口情况下的匹配电路嵌入后的网络参数。这种方法的可扩展性强，且易于编程实现。

本方法利用设置匹配电路的参数，有效的简化匹配电路设计中的测试过程，实时的获取嵌入后的网络参数，无需重复进行匹配电路的设计。通过利用对匹配电路参数文件读取的方式，极大限度的保证在大规模测试情况下匹配电路的一致性。

附图说明

图1是本发明的基于多端口网络匹配电路的S参数获取方法流程图；

图2是本发明的基于多端口网络匹配电路的S参数获取方法的五种匹配电路示意图；

图3是本发明的基于多端口网络匹配电路的S参数获取方法的嵌入示意图。

具体实施方式

本发明利用矢量网络分析仪对被测网络进行测量，然后通过对匹配电路参数的设置(或通过读取匹配电路S参数文件)获取匹配电路的S参数，利用多端口S参数的计算将匹配电路嵌入到被测网络中，得到整体网络的S参数。整体流程如图1所示：

本发明的关键是进行多端口网络的电路模型嵌入，以得到嵌入后的网络参数。从主流程可以看出首先获取匹配电路的S参数，并结合实际测量到的被测网络的S参数，最终通过计算得到嵌入后的网络S参数。所以本发明分为两部分介绍：1、匹配电路参数的获取；2、多端口网络的电路嵌入计算。

一、在对匹配电路参数的获取上，采用两种方式：

1、对于给定的电路模型，设定相应的电路参数，利用归一化转移矩阵转换到S参数矩阵。通常用来进行阻抗匹配的电路为下列5种：串联L-并联C、并联C-串联L、并联L-串联C、串联C-并联L、并联L-并联C，如图2所示。

由电路图和其对应的电路参数，得到相应的归一化转移矩阵。然后利用归一化转移矩阵到S参数矩阵的转换，可以得到嵌入电路对应的S参数矩阵。举例说明：由串联L-并联C的电路(第一种)和其对应的电路参数，得到相应的归一化转移矩阵。

$\left[a\right]=\left[\begin{array}{cc}1+\mathrm{ZY}& Z/Z_{\mathrm{sys}}\\ Z_{\mathrm{sys}}Y& 1\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中：Z=R+jωL；Y=G+jωC；Z_sys为矢量网络分析仪的系统阻抗；ω为角频率。R为电路中的电阻值；L为电路中的电感值；G为电路中的电导值；C为电路中的电感值。

$S_{11}=\frac{a_{11}+a_{12}-a_{21}-a_{22}}{a_{11}+a_{12}+a_{21}+a_{22}}---\left(2\right)$

$S_{12}=\frac{2(a_{11}{a}_{22}-a_{12}{a}_{21})}{a_{11}+a_{12}+a_{21}+a_{22}}---\left(3\right)$

$S_{21}=\frac{2}{a_{11}+a_{12}+a_{21}+a_{22}}---\left(4\right)$

$S_{22}=\frac{-(a_{11}-a_{12}+a_{21}-a_{22})}{a_{11}+a_{12}+a_{21}+a_{22}}---\left(5\right)$

其中：a₁₁为[a]中的第一行第一列的参数，即1+ZY；a₁₂为[a]中的第一行第二列的参数，即Z/Z_sys；a₂₁为[a]中的第二行第一列的参数，即Z_sysY；a₁₁为[a]中的第二行第二列的参数，即1。

利用上述公式(2)、(3)、(4)、(5)可实现归一化转移矩阵到S参数矩阵的转换，得到嵌入电路对应的S参数矩阵。

$\left[S\right]=\left[\begin{array}{cc}{S}_{11}& S_{12}\\ S_{21}& S_{22}\end{array}\right]---\left(6\right)$

其中：[S]为电路的S参数矩阵。S₁₁为端口1的反射波与入射波的比值；S₁₂为端口1反射波与端口2入射波的比值；S₂₁为端口2反射波与端口1入射波的比值；S₂₂为端口2的反射波与入射波的比值。

这种获取参数的方式，通过调节匹配电路的参数，能够实时的获取嵌入后的网络参数。这种参数获取方式适合在匹配电路设计时，需要经常调整匹配电路参数的情况。

2、除了通过设置电路模型参数的数值来获取嵌入网络(即嵌入的匹配电路)的S参数外，还可以通过读取文件的方式，获取实际测量的匹配电路的参数。这主要是利用矢量网络分析仪的数据存储功能，将测量到的匹配电路参数保存为.S2P文件。然后在需要进行匹配电路嵌入时，直接读取相应文件获得匹配电路的S参数。这种方式确保了嵌入电路参数的一致性，适合大规模的嵌入测试。

二、针对多端口网络电路嵌入的计算，不能简单的采用单端口和双端口网络的匹配电路嵌入计算方式。在单端口和双端口情况下，通常通过信号流图或是T矩阵进行网络级联的公式推导，以获得嵌入后的参数。而对于多端口网络，由于信号流图的计算复杂增加及T矩阵(T矩阵通常只适用于双端口网络，对于对称的多端口网络可以扩展)的扩展性受限制，本发明采用了一种入射波／发射波的扩展矩阵方法进行多端口网络的电路嵌入推导。

通常我们把嵌入的匹配电路模型看作一个双端口的网络。所以本文以四端口网络的某一端口处嵌入一个双端口的网络为例，进行公式的推导。如图3所示。

首先，依照S参数的定义，将被测网络和嵌入网络的入射波和发射波进行标注，并列出入射波、反射波的方程。然后对方程中进行变换，使嵌入网络与被测网络的连接部分与未连接部分分开处理，得到扩展的入射波／反射波矩阵。

$\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\\ b_3\\ b_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right]& \left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right]& \left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}A& B\\ C& D\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]\end{array}\right]---\left(7\right)$

其中：嵌入网络参数为 $\left[\mathrm{FS}\right]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{11}& {\mathrm{FS}}_{12}\\ {\mathrm{FS}}_{21}& {\mathrm{FS}}_{22}\end{array}\right];$

被测网络参数为 $\left[S\right]=\left[\begin{array}{cccc}{S}_{11}& S_{12}& S_{13}& S_{14}\\ S_{21}& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ S_{31}& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ S_{41}& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right].$

由图可知，在嵌入网络和被测网络的连接端口处，入射波和反射波有如下关系：

$\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}0& 1\\ 1& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=G\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(8\right)$

将方程(7)进行分块处理得到：

$\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\\ b_3\\ b_4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=A\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+B\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(9\right)$

$\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=C\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+D\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(10\right)$

联立方程(8)、(9)、(10)消掉 $\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]$ 即可得到总的测量参数：

[TS]＝[A]+[B]([G]-[D])^-1[C](11)

最后，在矢量网络分析仪上，通过对S参数的格式变换，便可以得到匹配电路嵌入后的网络的阻抗特性及其他参数。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于多端口网络匹配电路嵌入后的S参数获取方法，其特征在于，包括：

步骤1，利用矢量网络分析仪对被测网络的S参数进行测量；

步骤2，通过对匹配电路参数的设置，或利用所述矢量网络分析仪读取匹配电路S参数文件获取匹配电路的S参数；

步骤3，利用多端口网络S参数的计算将所述匹配电路嵌入到所述被测网络中，得到整体网络的S参数；

进一步的，所述步骤2中的匹配电路有五种形式进行阻抗匹配，分别为先串联L后并联C、先并联C后串联L、先并联L后串联C、先串联C后并联L、先并联L后并联C；

所述步骤3中，采用入射波/反射波的扩展矩阵方法进行嵌入，当所述匹配电路为双端口网络，所述被测网络为四端口网络时：

将所述被测网络和所述双端口网络的入射波和反射波进行标注，并列出入射波、反射波的方程，然后对所述入射波、反射波的方程中进行变换，使所述双端口网络与所述被测网络的连接部分与未连接部分分开处理，得到扩展的入射波/反射波矩阵，如式(1)所示，

$\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\\ b_3\\ b_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right]& \left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right]& \left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}A& B\\ C& D\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]\\ \left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中：所述双端口网络的S参数为 $\[FS\]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{11}& {\mathrm{FS}}_{12}\\ {\mathrm{FS}}_{21}& {\mathrm{FS}}_{22}\end{array}\right];$ FS₁₁为嵌入电路的反射波b₁与入射波a₁的比值，FS₁₂为嵌入电路的反射波b₁与入射波a₅的比值，FS₂₁为嵌入电路的反射波b₅与入射波a₁的比值，FS₂₂为嵌入电路的反射波b₅与入射波a₅的比值；

所述被测网络的S参数为 $\[S\]=\left[\begin{array}{cccc}{S}_{11}& S_{12}& S_{13}& S_{14}\\ S_{21}& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ S_{31}& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ S_{41}& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right];$ S₁₁为被测网络的反射波b₆与入射波a₆的比值，S₁₂为被测网络的反射波b₆与入射波a₂的比值，S₁₃为被测网络的反射波b₆与入射波a₃的比值，S₁₄为被测网络的反射波b₆与入射波a₄的比值；S₂₁为被测网络的反射波b₂与入射波a₆的比值，S₂₂为被测网络的反射波b₂与入射波a₂的比值，S₂₃为被测网络的反射波b₂与入射波a₃的比值，S₂₄为被测网络的反射波b₂与入射波a₄的比值；S₃₁为被测网络的反射波b₃与入射波a₆的比值，S₃₂为被测网络的反射波b₃与入射波a₂的比值，S₃₃为被测网络的反射波b₃与入射波a₃的比值，S₃₄为被测网络的反射波b₃与入射波a₄的比值；S₄₁为被测网络的反射波b₄与入射波a₆的比值，S₄₂为被测网络的反射波b₄与入射波a₂的比值，S₄₃为被测网络的反射波b₄与入射波a₃的比值，S₄₄为被测网络的反射波b₄与入射波a₄的比值；

$\[A\]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right];$ $\[B\]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right];$ $\[C\]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right];$ $\[D\]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]$

在所述双端口网络和所述被测网络的连接部分，入射波和反射波的关系如式(2)所示：

$\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}0& 1\\ 1& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=G\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(2\right)$

将所述式(1)进行分块处理得到式(3)和式(4)：

$\left[\begin{array}{c}{b}_1\\ b_2\\ b_3\\ b_4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{11}& 0& 0& 0\\ 0& S_{22}& S_{23}& S_{24}\\ 0& S_{32}& S_{33}& S_{34}\\ 0& S_{42}& S_{43}& S_{44}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{12}& 0\\ 0& S_{21}\\ 0& S_{31}\\ 0& S_{41}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=A\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+B\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(3\right)$

$\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{FS}}_{21}& 0& 0& 0\\ 0& S_{12}& S_{13}& S_{14}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{FS}}_{22}& 0\\ 0& S_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]=C\left[\begin{array}{c}{a}_1\\ a_2\\ a_3\\ a_4\end{array}\right]+D\left[\begin{array}{c}{a}_5\\ a_6\end{array}\right]---\left(4\right)$

联立所述式(2)、所述式(3)、所述式(4)消掉 $\left[\begin{array}{c}{b}_5\\ b_6\end{array}\right]$ 得到所述整体网络的S参数，如式(5)所示：

[TS]＝[A]+[B]([G]-[D])^-1[C](5)，

其中： $\[TS\]=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{TS}}_{11}& {\mathrm{TS}}_{12}& {\mathrm{TS}}_{13}& {\mathrm{TS}}_{14}\\ {\mathrm{TS}}_{21}& {\mathrm{TS}}_{22}& {\mathrm{TS}}_{23}& {\mathrm{TS}}_{24}\\ {\mathrm{TS}}_{31}& {\mathrm{TS}}_{32}& {\mathrm{TS}}_{33}& {\mathrm{TS}}_{34}\\ {\mathrm{TS}}_{41}& {\mathrm{TS}}_{42}& {\mathrm{TS}}_{43}& {\mathrm{TS}}_{44}\end{array}\right];$ TS₁₁为整体网络的反射波b₁与入射波a₁的比值，TS₁₂为整体网络的反射波b₁与入射波a₂的比值，TS₁₃为整体网络的反射波b₁与入射波a₃的比值，TS₁₄为整体网络的反射波b₁与入射波a₄的比值；TS₂₁为整体网络的反射波b₂与入射波a₁的比值，TS₂₂为整体网络的反射波b₂与入射波a₂的比值，S₂₃为整体网络的反射波b₂与入射波a₃的比值，S₂₄为整体网络的反射波b₂与入射波a₄的比值；TS₃₁为整体网络的反射波b₃与入射波a₁的比值，TS₃₂为整体网络的反射波b₃与入射波a₂的比值，TS₃₃为整体网络的反射波b₃与入射波a₃的比值，TS₃₄为整体网络的反射波b₃与入射波a₄的比值；TS₄₁为整体网络的反射波b₄与入射波a₁的比值，TS₄₂为整体网络的反射波b₄与入射波a₂的比值，TS₄₃为整体网络的反射波b₄与入射波a₃的比值，TS₄₄为整体网络的反射波b₄与入射波a₄的比值。

2.如权利要求1所述的基于多端口网络匹配电路的嵌入后的S参数获取方法，其特征在于，通过对所述整体网络的S参数的格式变换得到所述整体网络的阻抗特性。