現(xiàn)代高速模數轉換器（ADC）已經實現(xiàn)了射頻（RF）信號的直接采樣，因而在許多情況下均無需進行混頻,，同時也提高了系統(tǒng)的靈活性和功能,。

　　傳統(tǒng)上，ADC信號和時鐘輸入都采用集總元件模型來表示。但是對于RF采樣轉換器而言,，其工作頻率已經增加至需要采用分布式表示的程度,，那么原有的方法就不適用了。

　　本系列文章將從三個部分入手,，說明如何將散射參數（也稱為S參數）應用于直接射頻采樣結構的設計,。

起決定性作用的S參數

　　S參數就是建立在入射微波與反射微波關系基礎上的網絡參數。它對于電路設計非常有用,，因為可以利用入射波與反射波的比率來計算諸如輸入阻抗,、頻率響應和隔離等指標。而且由于可以用矢量網絡分析儀（VNA）直接測量S參數,，因此無需知曉網絡的具體細節(jié),。

　　圖1所示的是一個雙端口網絡的例子，其入射波量為ax,，反射波量為bx,，其中x是端口。在該討論中,，我們假設被測器件是線性網絡,，因此適合采用疊加法。

　　圖1：雙端口網絡波量

　　通常情況下,，在測量所有端口上的反射波時,，VNA一次只刺激一個端口（通過將入射波推到該端口）。而且所測量的這些波量是非常復雜的,，因為每個波量都有相應的振幅和相位,。因此，這個過程需要針對每個測試頻率下的每個端口不斷重復,。

　　對于雙端口器件,，我們可以從測量數據中形成四個有意義的比率。這些比率通常用sij表示,，其中i表示反射端口,，而j表示入射端口。正如上文提到的,，假設一次只刺激一個端口,，那么其他端口的入射波為零（用系統(tǒng)的特性阻抗Z0來表示終止）。

　　方程式1至4適用于四個雙端口S參數,。S11 and S22 分別表示端口1和端口2的復阻抗,。S21表示傳輸特性，端口1為輸入,，端口2為輸出（S12 與之相同,，但端口2為輸入，端口1為輸出）。

　　S11 = b1/a1,，a2 = 0                   （1）

　　S21 = b2/a1，a2 = 0                   （2）

　　S12 = b1/a2,，a1 = 0                   （3）

　　S22 = b2/a2,，a1 = 0                   （4）

　　對于單向器件而言，如放大器（端口1為輸入,，端口2為輸出）,，可以用S11表示輸入阻抗，用S21表示頻率響應,，用S12表示反向隔離,，用S22表示輸出阻抗。數據轉換器也是一種單向器件,，但其端口2通常為數字輸出,，這對測量和解讀都會產生一定的影響。

　　將S參數擴展到多端口器件和差分器件

　　可以將S參數框架擴展到任意數量的端口,，有意義的參數數量為2N,，其中N表示端口數量。許多集成電路由于振蕩和共模抑制能力增強而具有差分輸入和輸出,。射頻采樣ADC（如TI的ADC12DJ5200RF）通常具有差分射頻輸入和差分時鐘輸入,。我們還可以進一步擴展S參數框架，以支持差分端口,。

　　為滿足嚴苛的應用要求而設計,？

　　如圖2所示，對于差分端口來說,，我們必須區(qū)分共模波和差模波,。兩種模式具有相同的入射振幅，但差模入射波具有180度的相移,，而共模入射波具有相同的相位,。

　　圖2：差模波和共模波

　　對于端口之間沒有反饋的線性器件來說，可以采用疊加法,，根據單端S參數測量（在任何給定時間內,，只有一個端口具有處于活動狀態(tài)的入射波）來計算出差共混合模式S參數。現(xiàn)代高性能VNA還支持用差?；蚬材２ㄍ瑫r刺激兩個端口,。

　　測量數據轉換器S參數所面臨的挑戰(zhàn)

　　數據轉換器的半模擬半數字特性給測量S參數帶來了挑戰(zhàn)。VNA不能直接與數據轉換器的數字總線相連接,，因此需要采用專門的方法來進行測量,。

　　本系列文章的第二部分將介紹測量德州儀器射頻采樣數據轉換器S參數的方法。第三部分將討論如何在射頻采樣數據轉換器系統(tǒng)的設計中使用S參數。