二端口网络参数的测定(附数据作参考)
二端口网络的网络参数-文档资料
阻抗参数[Z]
u1
U1 Z e1
, i1
I1
Z e1
u2
U2 Ze2
, i2
I2
Ze2
代入整理可得 [u] [z][i]
其中，
z
z11 / ze1
z12 / ze1ze2
z21 / ze1ze2 z22 / பைடு நூலகம்e2
1、2 导纳参数[Y]
在上述双端口网络中, 以U1、U2为自变量, I1、I2 为因变量, 则可得另一组方程:
U 2
I
2
其中，[A]称为转移矩阵，方阵中各参数的物理意义 如下：
A11
U1 U2
|I2 0
A12
U1 I2
|U2 0
表示T2开路时电压的转移参数 表示T2短路时转移阻抗
转移参数[A]
A21
I1 U2
|I2 0
表示T2
A22
I1 I2
|U2 0
表示T2短路时电流的转移参数
若将网络各端口电压、电流对自身特性阻抗归一
对于如下图所示的两个网络的级联：
U1
I1
A1
U2
I
2
U2
I
2
A2
U3
I3
转移参数[A]
＋ I1
I2
I3 ＋
＋
U1
[A1]
U2
[A2]
U3
－
－
－
双端口网络的级联
转移参数[A]
则有
U1
I1
A1
A2
U3
I3
令 A A1A2
则对于n个双端口网络级联 A A1A2 An
散射参数[S]
二端口网络参数的仿真测定
《电路原理》实 验 报 告一、实验名称二端口网络参数的仿真测定二、实验目的1. 掌握二端口网络参数的定义。
2. 测量无源线性二端口电路的等效参数。
三、实验原理二端口网络的Z 参数矩阵，属于阻抗性质。
011112==I I U Z，021121==I I U Z，012212==I I U Z，022221==I I U Z011112==UUI Y ，012212==UUI Y ，021121==UUI Y ，022221==UUI Y)(212=-=I UU A，0212=-=U I UB，0)(212=-=I UI C ，0212=-=U I I D四、实验设备1．计算机一台2．Multisim 仿真软件一套五、实验内容与步骤1.二端口电路如下图所示，R 1=150Ω，R 2=51Ω，R 3=75Ω。
所需电源电压为10V 。
测量二端口电路1（下图所示）的电压和电流值，并填入下表中。
R 1R计算此二端口网络的Z、Y 、H 、T 参数。
2.对如下图所示的RLC 二端口网络测定在频率50Hz 时的诸参数。
Multisim 环境下测量二端口网络在某个频率下的参数，需连接上网络分析仪（Network Analyzer ），并对其面板上的频率设定在50Hz 即可进行测试。
网络分析仪如下图所示：六、实验结果与分析（一）Z 11=227.273Ω Z 12=75.342Ω Z 21=75.75Ω Z 22=126.582ΩY 11=0.0055 Y 12=0.0033 Y 21=0.0033 Y 22=0.0099A=3 B=303 C=0.0132 D=1.67H 11=181.818 H 12`=0.5952 H 21=0.600 H 22=0.0079规律：互易二端口满足： 对称二端口满足：（二）如图2112Z Z =2112Z Z =2211Z Z =所得参数Z11：20-j63.656 Z22:20-j63.656Y11: 0.004+j0.014 Y12:8.072e-7+j1.158e-6 Y21:8.072e-7+j1.158e-6 Y22:0.004+j0.014H11:20-j63.656 H12:-8.984e-5+j2.823e-5H21:8.984e-5-j2.823e-5 H22:0.004+j0.014。
二端口网络参数的测定(附数据作参考)
二端口网络参数的测定一、实验目的1.加深理解双口网络的基本理论。
2.学习双口网络Y参数、Z参数的测试方法。
3.掌握Y参数、Z参数的π型、T型等效电路，以及T参数的转化二、原理说明1．如图1所示的无源线性双口网络，其两端口的电压、电流四个变量之间关系，可用多种形式的参数方程来描述。
图1()()()()1111122221122211121221211121222212I 0I0I 0I0I Y U Y U I Y U Y U Y U U Y U U Y U U Y U U =+=+========其中令，即输出端口短路时令，即输出端口短路时令，即输入端口短路时令，即输入端口短路时()()()()，即输入端口开路时令，即输入端口开路时令，即输出端口开路时令，即输出端口开路时令其中0UZ 0UZ 0U Z 0U 1222212112212212111122212122121111========+=+=I I I I I I I I Z I Z I Z U IZ I Z U ()()()()，即输出端口短路时令，即输出端口开路时令，即输出端口短路时令，即输出端口开路时令其中0ID 0IC 0U B 0U A 221s 22010221s 22010221221=-====-===-=-=U I I U U I I U DI CU I BI AU U ss（1）若用Y 参数方程来描述，则为由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电压，令输出端口短路，根据上面的前两个公式即可求得输入端口处的输入导纳Y 11和输出端口与输入端口之间的转移导纳Y 21。
同理，只要在双口网络的输出端口加上电压，令输入端口短路，根据上面的后两个公式即可求得输出端口处的输入导纳Y 22和输入端口与输出端口之间的转移导纳Y 12。
（2）若用Z 参数方程来描述，则为 由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电流源，令输出端口开路，根据上面的前两个公式即可求得输出端口开路时输入端口处的输入阻抗Z 11和输出端口与输入端口之间的开路转移阻抗Z 21。
二端口网络测试实验报告
二端口网络测试实验报告二端口网络测试实验报告一、实验目的二端口网络测试是计算机网络领域中的一项重要实验，旨在通过建立两台计算机之间的网络连接，测试网络的性能和稳定性。
本实验报告将详细介绍实验所涉及的步骤、方法和结果，以及对实验结果的分析和讨论。
二、实验步骤1. 实验环境搭建为了进行二端口网络测试，我们需要准备两台计算机，并确保它们能够相互通信。
在实验开始之前，我们先检查网络连接是否正常，确保两台计算机能够互相ping通。
2. 测试网络带宽为了测试网络的带宽，我们使用了一款专业的网络测试工具。
首先，在发送端计算机上运行该工具，并设置好发送数据包的大小和发送速率。
然后，在接收端计算机上同样运行该工具，并指定接收数据包的端口。
通过在两台计算机之间传输大量数据包，我们可以测量网络的带宽。
3. 测试网络延迟除了测试带宽外，我们还需要测试网络的延迟。
延迟是指从发送端发送数据包到接收端接收到数据包之间的时间间隔。
为了测量延迟，我们使用了另一款专业的网络测试工具。
在发送端计算机上运行该工具，并设置好发送数据包的大小和发送速率。
在接收端计算机上同样运行该工具，并指定接收数据包的端口。
通过测量数据包往返所需的时间，我们可以得出网络的延迟。
4. 分析和记录实验结果在进行网络测试的过程中，我们需要记录各项指标的数值，并进行分析。
通过对实验结果的分析，我们可以评估网络的性能和稳定性，并找出可能存在的问题。
三、实验结果在进行二端口网络测试的过程中，我们得到了以下结果：1. 带宽测试结果通过测试工具测量，我们得出了网络的带宽为X Mbps。
这个数值代表了网络在传输数据时的最大速率。
通过与预期的带宽进行比较，我们可以评估网络的性能。
2. 延迟测试结果通过测试工具测量，我们得出了网络的延迟为X 毫秒。
这个数值代表了数据包从发送端到接收端所需的时间间隔。
通过与预期的延迟进行比较，我们可以评估网络的稳定性。
四、结果分析和讨论根据实验结果，我们可以对网络的性能和稳定性进行分析和讨论。
二端口网络的研究实验报告 -
《电路原理》实 验 报 告实验时间：2012/5/22一、实验名称 二端口网络的研究 二、实验目的1．学习测定无源线性二端口网络的参数。
2．了解二端口网络特性及等值电路。
三、实验原理1．对于无源线性二端口（图6-1）可以用网络参数来表征它的特征，这些参数只决定于二端口网络内部的元件和结构，而与输入（激励）无关。
网络参数确定后，两个端口处的电压、电流关系即网络的特征方程就唯一的确定了。
输入端输出端 1′图6-12． 若将二端口网络的输出电压2U 和电流－2I 作为自变量，输入端电压1U 和电流1I 作因变量，则有方程式中11A 、12A 、21A 、22A 称为传输参数，分别表示为是输出端开路时两个电压的比值，是一个无量纲 的量。
是输出端开路时开路转移导纳。
是输出端短路时短路转移阻抗。
是输出端短路时两个电流的比值，是一个无量纲的量。
可见，A 参数可以用实验的方法求得。
当二端口网络为互易网络时，有因此，四个参数中只有三个是独立的。
如果是对称的二端口网络，则有 3．无源二端口网络的外特性可以用三个阻抗（或导纳）元件组成的T 型或π型等效电路来代替，其T 型等效电路如图6-2所示。
若已知网络的A 参数，则阻抗1r 、2r 、 分别为：02=I 11A 02=I 21A 02=U 02=U 22A 3r图6-2因此，求出二端口网络的A 参数之后，网络的T 型（或π）等效电路的参数也就可以求得。
4．由二端口网络的基本方程可以看出，如果在输出端1-1′接电源，而输出端2-2′处于开路和短路两种状态时，分别测出10U 、20U 、10I 、1S U 、1S I 、2S I ，则就可以得出上述四个参数。
但这种方法实验测试时需要在网络两端，即输入端和输出端同时进行测量电压和电流，这在某种实际情况下是不方便的。
在一般情况下，我们常用在二端口网络的输入端及输出端分别进行测量的方法来测定这四个参数，把二端口网络的1-1′端接电源，在2-2′端开路与短路的情况下，分别得到开路阻抗和短路阻抗。
二端口网络的研究实验报告-6
《电路原理》实验报告实验时间： 2012/5/22一、实验名称二端口网络的研究二、实验目的1．学习测定无源线性二端口网络的参数。
2．了解二端口网络特性及等值电路。
三、实验原理1．对于无源线性二端口（图 6-1）可以用网络参数来表征它的特征，这些参数只决定于二端口网络内部的元件和结构，而与输入（激励）无关。
网络参数确定后，两个端口处的电压、电流关系即网络的特征方程就唯一的确定了。
I 1I 221无源线性输入端输出端U 1二端口网络U 21′2′图6-12．若将二端口网络的输出电压U 2和电流－ I 2作为自变量，输入端电压 U 1和电流 I 1作因变量，则有方程U 1A11U2A12( I2)I 1A21U2A22( I2)式中 A11、 A12、 A21、 A22称为传输参数，分别表示为A11U 1U 2I 20A11是输出端开路时两个电压的比值，是一个无量纲的量。
A21I1A21U 2I 20是输出端开路时开路转移导纳。
A12U 1A12I2U20是输出端短路时短路转移阻抗。
I 1A22A22是输出端短路时两个电流的比值，是一个无量纲的 I2U 20量。
可见， A 参数可以用实验的方法求得。
当二端口网络为互易网络时，有A 11A22A 12A 211因此，四个参数中只有三个是独立的。
如果是对称的二端口网络，则有A11A223．无源二端口网络的外特性可以用三个阻抗（或导纳）元件组成的 T 型或π 型等效电路来代替，其 T 型等效电路如图 6-2 所示。
若已知网络的 A 参数， r 3则阻抗 r 1 、 r 2 、 分别为：r 1A1111 r1r22A 21A221r3r 2A211'2'r 31A 21图 6-2因此，求出二端口网络的 A 参数之后，网络的 T 型（或 π ）等效电路的参数也就可以求得。
4．由二端口网络的基本方程可以看出， 如果在输出端 1-1′接电源， 而输出端 2-2′处于开路和短路两种状态时，分别测出 U 10 、 U 20 、 I 10 、 U 1S 、 I 1S 、 I 2S ，则就可以得出上述四个参数。
实验21二端口网络测试
D 1和A2、B2、C2、D2，并列出它们的传输方程。
二
测量 值
端 输出端开 U11O（V） U12O（V） I11O（mA） 口 路I12=0
网
计算值 A1 B1
络 输出端短 U11S（V） I11S（mA） I12S（mA） C1 D1 I 路U12=0
二
测量 值
端 口 网
输出端开 U21O（V） 路I22=0
输出端开路I2=0
输出端短路U2=0
计算 传输参
数
U1O
I1O
R1O
U1S
IIS
RIS
（V） （mA） （KΩ） （V） （mA） （KΩ）
输入端开路I1=0
U2O
I2O
R2O
（V） （mA） （KΩ）
A=
B=
输入端短路U1=0
C=
D=
U2S
I2S
R2S
（V） （mA） （KΩ）
五、实验注意事项 1. 用电流插头插座测量电流时， 要注意判别电流表的极性及选取 适合的量程（根据所给的电路参数，估算电流表量程）。
电压和电流，即可求出A、B、C、D四个参数，此即为双端口同时测量
法。
2. 若要测量一条远距离输电线构成的二端口网络， 采用同时测量
法就很不方便。这时可采用分别测量法，即先在输入口加电压，而将输
出口开路和短路，在输入口测量电压和电流，由传输方程可得：
U1O A
R1O＝ ──＝──（令I2＝0，即输出口开路时）
实验二十一 二端口网络测试
一、实验目的 1. 加深理解二端口网络的基本理论。
2. 掌握直流二端口网络传输参数的测量技术。 二、原理说明 对于任何一个线性网络，我们所关心的往往只是输入端口和输出端 口的电压和电流之间的相互关系，并通过实验测定方法求取一个极其简 单的等值二端口电路来替代原网络，此即为“黑盒理论”的基本内容。 1. 一个二端口网络两端口的电压和电流四个变量之间的关系， 可 以用多种形式的参数方程来表示。本实验采用输出口的电压U2和电流I2 作为自变量，以输入口的电压U1和电流I1作为应变量，所得的方程称为 二端口网络的传输方程，如图21-1所示的无源线性二端口网络（又称为 四端网络）的传输方程为：U1＝AU2＋BI2；I1＝CU2＋DI2。 式中的A、B、C、D为二端口网络的传输参数，其值完全决定于网络的 拓扑结构及各支路元件的参数值。这四个参数表征了该二端口网络的基
二端口网络实验报告
二端口网络实验报告二端口网络实验报告引言：网络技术的不断发展和普及，使得人们的生活和工作方式发生了翻天覆地的变化。
作为网络的基础，二端口网络在各个领域中起着至关重要的作用。
本报告旨在通过对二端口网络的实验研究，深入了解其原理和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建二端口网络，探究其工作原理和性能表现。
具体目标如下：1.了解二端口网络的基本概念和特点；2.掌握二端口网络的搭建和配置方法；3.研究二端口网络的传输性能和稳定性。
二、实验原理1.二端口网络的定义二端口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的网络系统。
它可以用来连接不同的设备和主机，实现数据的传输和通信。
2.二端口网络的结构二端口网络由两个端口和中间的网络设备组成。
其中，端口可以是计算机、路由器、交换机等，而网络设备则负责将数据从一个端口传输到另一个端口。
3.二端口网络的工作原理当数据从一个端口输入到网络中时，网络设备会根据设定的规则和路由表，将数据传输到目标端口。
这个过程中，网络设备会根据网络拓扑和传输协议，进行数据的分组、转发和路由选择。
三、实验步骤1.准备工作在进行实验之前，需要准备好所需的硬件设备和软件工具。
硬件设备包括计算机、路由器、交换机等，而软件工具则包括网络配置软件和数据传输工具。
2.搭建二端口网络首先，将计算机、路由器和交换机等设备连接起来，形成一个网络拓扑结构。
然后，通过网络配置软件对设备进行配置，设置IP地址、子网掩码和默认网关等参数。
3.测试网络传输性能使用数据传输工具，对二端口网络进行性能测试。
可以通过发送大文件、测量传输速度和延迟等指标，评估网络的传输性能和稳定性。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了以下结果：1.二端口网络可以实现不同设备之间的数据传输和通信，具有较高的灵活性和可扩展性；2.网络的传输性能和稳定性受到多种因素的影响，包括网络拓扑、设备配置和传输协议等；3.合理配置和管理二端口网络，可以提高网络的传输效率和安全性。
实验三 二端口网络各参数的测算及验证
实验报告三 二端口网络各参数的测算及验证1、电路课程设计目的（1）测量二端口网络的开路阻抗参数、短路导纳参数、传输参数等；（2）验证等效二端口网络的传输参数与级联的两个二端口网络传输参数之间的关系。
2、设计电路原理与说明 具有两对引出端钮的网络，如果每一对端钮都满足从一端流入的电流与另一端流出的电流为同一电流的条件时，则将这样的一对端钮称为端口，上述条件称为端口条件。
只有满足端口条件的四端网络才可称为二端口网络或双口网络，否则只能称为四端网络。
用二端口概念分析电路时，仅对二端口处的电流、电压之间的关系感兴趣，这种相互关系可以通过一些参数表示，而这些参数只取决于构成二端口本身的元件及它们的连接方式。
一旦确定表征这个二端口的参数后，当一个端口的电流、电压发生变化，再求另外一个端口的电流、电压就比较容易了。
设计二端口网络电路图如下()1000rad s ω=图一开路阻抗参数（Z 参数）理论计算：当I 2 =0时，受控源与电容并联再与电阻串联()1111112I j I I U ⨯-⨯+= ()11212j I I U -⨯+=21110113I U Z j I ===-2221013I U Z j I ===-当I 1=0时，受控源电阻均不作用，电路中只有电容作用12U U = 1112021I U Z j I ===-1222021I U Z j I ===-131 3.16213131j j Z j j --⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭短路导纳参数（Y 参数）理论计算： 当U 2=0时，电容短路不作用111U I =⨯ 11220I I I ++= 2111011U I Y U ===2221013U I Y U ===-当U 1=0时，电阻、电容、受控源并联()221U I =⨯-112221I I I j U ++=⨯ 1112021U I Y U ===-1222023U I Y j U ===+1111333 3.162Y j -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭传输参数（T 参数）理论计算：()210213I U j A U -===+()21023I I j C U -===()210213U U B I ===- ()210213U I D I ===- 11 1.0540.3333310.3330.33333j T j ⎛⎫+ ⎪⎛⎫==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭两个上述二端口网络级联的T 参数理论值为：874 1.1810.4589999'1410.4580.1579999j j T T T j j ⎛⎫++⎪⎛⎫=⋅==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭-++⎪⎝⎭3电路课程设计仿真内容与步骤及结果 （1）将图一中的电气元件接好；（2）1-1’端口接入电源，2-2’端口开路，测量U 2 I 1 ；图二1111220 3.16269.571U Z I =≈= 2211208.713.00069.571U Z I =≈= （3）1-1’端口开路，2-2’端口接入电源，测量U 1I 2 ；图三1122220 1.000220.002U Z I =≈= 22222201.000220.002U Z I =≈= （4）1-1’端口接入电源，2-2’端口短路，测量I 1 I 2 ；图四11112201220I Y U === 22116603220I Y U === （5）1-1’端口短路，2-2’端口接入电源，测量I 1 I 2 ；图五11222201220I Y U === 2222695.702 3.162220I Y U =≈= （6）由图二有122201.054208.710U A U =≈= 1269.5710.333208.710I C U =≈= 由图四有122200.333660U B I =≈= 122200.333660I D I =≈= （7）将两个上述二端口网络级联，组成新的二端口网络（8）将新的二端口网络的1-1’端口接入电源，2-2’端口开路，测量U 2 I 1 ；图六12220 1.181'186.262U A U =≈=1 285.3320.458' 186.262IC U=≈=（9）将新二端口网络的1-1’端口接入电源，2-2’端口短路，测量I1 I2；图七1 22200.458' 480.220UB I=≈=1 275.4600.157' 480.220IDI=≈=4、仿真结果与理论分析对比及仿真中的注意事项仿真结果与理论计算完全符合，不仅验证了Z、Y、T等参数的计算结果，而且也验证了等效二端口网络的传输参数与级联的两个二端口网络传输参数之间的关系。
实验九 二端口网络参数的测定
４. 实验内容及要求
４.１以下二端口网络参数的测量是建立在如图 2所示的基础上。所用电源为直流电源。
图2
4.2 无源线性二端口网络实验线路：
1. 选择挂箱DG05 2. 绘制电路图。并标出两个端口的电压电流方向。 如图3所示。
图3
4.3 按实验电路，进行Z参数的测量和计算。
4.2.1 将输出开路（I2=0），在输入端加一直流 电源U=10V，测量输入端口的电压U1和电流I1， 输出端口的电压U2，则Z11=U1/I1，Z21=U2/I1；
6. 思考题
1）如何判断所设计的两端口网络是否互易或 对称？ 2）网络参数（Z、H）是否与外加电压电流有 关？为什么？
等值电路的电压和电流间的相互关系与原网络对应端
口的电压电流间的关系完全相同，这就是所谓“黑盒
理论”的基本内容。这一理论具有很大的实用价值。
因为对任何一个线性系统，我们所关心的往往只是输 入端口与输出端口的特性，而对系统内部的复杂结构 不需要研究。
复杂二端口网络的端口特性往往很难用计算分
析的方法求取其等效电路。因此，实用上一般都是
4.2.2 输入开路（I1=0），在输出端加一直流电 源U=10V ，测量输出端口的电压U2和电流I2， 输入端口的电压U1，则Z22=U2/I2，Z12=U1/I2。 将以上测量数据填入表1。
表1 二端口网络的Z参数的测量 输出开路（I2=0） U1／V 计算值 测量值 Z11=U1/I1= Z21=U2/I1= 写出Z参数方程 Ω， Ω Z22=U2/I2= Z12=U1/I2= Ω， Ω I1/mA 输入开路（I1=0） I2/mA
1任何一个无源二端口网络如果我们仅对它的两对端口的外部特性感兴趣而对它的内部结构不要求了解时那么不管二端口网络多么复杂总可以找到一个极其简单的等值双端口电路来替代元网络而该等值电路的电压和电流间的相互关系与原网络对应端口的电压电流间的关系完全相同这就是所谓黑盒理论的基本内容
实验一双口网络测试
实验一 双口网络测试1.实验目的（1）学习测定无源线性二端口网络的参数。
（2）了解二端口网络特性及等值电路。
2.预习要求及实验说明（1）无源线性二端口网络（如图2-30所示）可以用网络参数来表征它的特征，这些参数只决定于二端口网络内部的元件和结构，而与输入（激励）无关。
网络参数确定后，两个端口处的电压、电流关系即网络的特征方程就唯一的确定了。
112′21U 2U图2-30 无源线性二端口网络（2）若将二端口网络的输出电压（2U ）和电流（-2I ）作为自变量，输入端电压1U 和电流1I 作因变量，则有方程： =1U -+(12211A U A )2I （2-14） =1I -+(22221A U A )2I （2-15） 式（2-14）、（2-15）中，A 11、A 12、A 21、A 22称为传输参数，分别表示为：=11A 0221=I U U A 11是输出端开路时两个电压的比值，是一个无量纲的量。
=21A 0221=I U I A 21是输出端开路时开路转移导纳。
=12A 0221=-U IU A 12是输出端短路时短路转移阻抗。
=22A 0221=-U I I A 22是输出端短路时两个电流的比值，是一个无量纲的量。
当二端网络为互易网络时，有11A -22A 12A 121=A因此，四个参数中只有三个是独立的。
如果是对称的二端口网络，则有11A 22A =（3）无源线性二端口网络的外特性可以用三个阻抗（或导纳）元件组成的T 型等效电路来代替（如图2-31所示）112′2图2-31 T 型等效电路若已知网络的A 参数，则阻抗r 1、r 2、r 3分别为：211111A A r -=212221A A r -= 2131A r = 3.实验仪器设备电路实验箱、数字万用表。
4.实验内容与步骤（1）按图2-32接线。
令U 1=10V 将端口2-2’处开路，测量20U 、10I 。
将2-2’处短路，测量s I 1 、sI 2 。
实验九二端口网络参数的测量
连接线
用于连接网络分析仪和被测二 端口网络，保证信号传输的稳 定性和准确性。
电源
为被测二端口网络提供必要的 电源。
02
二端口网络参数测量原理
测量方法简介
电压电流法
通过测量二端口网络的电压和电流，计算出阻抗参数。
反射参数法
通过测量入射波和反射波的幅度和相位，计算出反射系数和传输系 数，从而得到二端口网络的参数。
工程应用
二端口网络参数的测量在通信、雷达、电子等领域有广泛 的应用前景，本实验可为相关工程应用提供理论支持和实 践指导。
学术研究
本实验可为二端口网络的理论研究提供实践依据，促进相 关学术研究的深入发展。
教学意义
本实验有助于学生深入理解二端口网络参数的测量方法和 意义，提高教学质量和效果。
THANKS
实验改进建议
提高测量精度
建议采用更精确的测量设备和技术，以减小测量误差，提高实验 结果的可靠性。
增加实验内容
可以增加对不同类型二端口网络的测量，以丰富实验数据，更好地 理解二端口网络参数的特性。
加强数据处理
建议采用更高级的数据处理方法，对实验数据进行深入分析，挖掘 更多有价值的信息。
实验应用前景
实验目的和要求
掌握二端口网络参数的测量原理和方法。
学会使用网络分析仪等设备进行二端口网络参数 的测量。
通过对实际网络的测量，了解二端口网络的应用 和性能特点。
实验设备与工具
网络分析仪
用于测量二端口网络的参数， 如电压传输比、电流传输比、
输入阻抗、输出阻抗等。
信号源
用于向二端口网络提供测试信 号。
测量步骤
开启设备
打开信号发生器、频率计数器和功率 计等设备，预热几分钟。
实验八 微波二端口网络参数的测量
实验八微波二端口网络参数的测量、分析和计算一、实验目的(1)理解可变短路器实现开路的原理；(2)学会不同负载下的反射系数的测量、分析和计算；(3)学会利用三点法测量、分析和计算微波网络的[S]参数。
二、实验原理[S] 参数是微波网络中重要的物理量，其中[S]参数的三点测量法是基本测量方法，其测量原理如下：对于互易双口网络有S12=S21，故只要测量求得S11、S12 及S21三个量就可以了。
被测网络连接如图8-1 所示。
图8-1 [S] 参数的测量设终端接负载阻抗Z l，令终端反射系数为Γl，则有: a2 = Γl b2, 代入[S]参数定义式得：于是输入端（参考面T1）处的反射系数为将待测网络依次换接终端短路负载(既有Γl = -1)、终端开路负载(即Γl = 1)和终端匹配负载(即Γl = 0)时，测得的输入端反射系数分别为Γs、Γo 和Γm，代入式（8-1）并解出：由此得到[S]参数，这就是三点测量法原理。
在实际测量中，由于波导开口并不是真正的开路，故一般用精密可移动短路器实现终端等效开路l0位置（或用波导开口近视等效为开路），如图8-2 所示。
图8-2 用可变短路器测量[S]参数实验步骤三、实验内容和步骤(1)将匹配负载接在测量线终端，并将测量线测试系统调整到最佳工作状态；(2)将短路片接在测量线终端，从测量线终端向信源方向旋转探针座位置（测量线前的大旋钮），使选频放大器指示为零(或最小)，此时的位置即为等效短路面，记作 zmin0 ；(3)在终端将短路片取下，换接上可变短路器，在探针位置 zmin0 处，调节可变短路器使选频放大器指示为零(或最小)，记录此时可变短路器的位置 l1 ；(4)继续调节可变短路器，使选频放大器指示再变为零，再记录此时可变短路器的位置 l2 ；(5)在终端将可变短路器取下，换接上待测网络，并在待测网络的终端再接上匹配负载，按照实验五的方法测量和计算得到此时的反射系数Γm ；(6)在待测网络的终端取下匹配负载，换接上可变短路器，并将可变短路器调到位置 l1 ，按照实验五的方法测量和计算得到此时的反射系数Γs；(7)将可变短路器调到终端等效开路位置，即 l0=(l1+l2)/2 的位置，按实验五的方法测量和计算得到此时的反射系数Γo；(8)要求反复测量三次，并处理数据(即参考实验五方法，将根据测量得到的Imin 、Imax 、zmin1 等数据计算相应的反射系数) ；(9)再根据式（8-3）计算得到[S]参数。
实验五二端口微波网络参量的测量
7
二、实验原理（续）
实验系统框图：
8
三、实验内容及步骤
系统的调整与基本参数测量：
调整系统，使信号源工作频率为9370MHz，调整衰减，使信号源输 出合适信号。 测量系统的波导波长λg1(此次实验中无需重复测量，直接使用前面实验的
数据）
• 测量线终端接短路板，用交叉读数法测量波导波长λg1，选定等效 截面dT（一个波节点的位置），记录相关数据。
测量可调短路器的波导波长λg2
• 测量线终端换接可调短路器,测量线探针准确地位置于dT位置。可 调短路器活塞由“0”刻度开始缓慢向后移动，直至测量线上dT位置 又出现驻波波节点，按交叉读数法确定此时短路活塞位置刻度值l01, 并选作lT，记录测量数据。
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二、实验原理（续）
一个二端口微波元件用二端口网络来表示:
• a1,a2分别为网络端口”1”和端口”2”向内的入射波，b1,b2分别 为端口”1”和端口”2”向外的出射波。对于线性网络，可以用 如下线性代数方程表示：
S11a1 S 21a1
S12a2 S22a2
4
二、实验原理（续）
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二、实验原理（续）
测量方法：
对于无源互易二端口网络有:S12=S21,则仅有三个独立参数 测量微波网络[S]参量的方法很多，本实验主要介绍用三点法测量 任意二端口网络的[S]参量 三点法介绍如下：
• 三点法是将待测网络的输出面依次短路（反射系数为－1）、开路 （反射系数为1）和接匹配负载（反射系数为0），并在输入端面 依次测量反射系数的方法。然后根据测量得到的资料代入如下公 式计 算得出［S］参量：
矩阵形式如下：
b1 b 2
实验十一二端口网络的参数测定(精)
２．在 Л型网络中，重复上 述步骤，测量直流I21、I22， 电压U21 、U22将数据记录 在表2中。
３．将两个双口网络级联后，用两端口分别测量法测量级 联后等效双口网络的传输参数A、B、C、D，并验证等效 双口网络传输参数与级联的两个双口网络传输参数之间的 关系。(两个双口网络相联时，应将一个双口网络I的输出 与另一双口网络Ⅱ的输入端联接。)
实验设备：
1、电工实验装置DG05、DG04、D31 2、数字万用表
实验线路图：
实验步骤：
１．按同时测量法分别测定两 个双口网络的传输参数A1、 B1、C1、D1和A2、B2、 C2、D2，并列出它们的传 输方程。 (注意电流方向)
b. 1、1`端输入6V直流电 压，2、2`端开路，测量直 流I11、I12，电压U11 、 U12将数据记录在表1中。
a. 在 T型网络中，1、1` 端输入6V直流电压，2、2` 端开路，测量直流I11、I12， 电压U11 、U12将数据记录 在表1中。
c. 2、2`端输入12V直流 电压，1、1`端开路，测量 直流I11、I12，电压U11 、 U12将数据记录在表1中。
实验步骤：
d. 2、2`端输入12V直流 电压，1、1`端短路，测量 直流I11、I12，电压U11 、 U12将数据记录在表1中。
注意电流方向端输入6v直流电压22端开路测量直流i11i12电压u11u12将数据记录11端输入6v直流电压22端开路测量直流i11i12电压u1122端输入12v直流电压11端开路测量直流i11i12电压u11u12将数据记录在表1中
实验十一 二端口网络的参数 测定
实验目的： 1. 加深理解双口网络的基本 理论。 2. 掌握直流双口网络传输参 数的测量技术。
二端口网络的网络参数
a12 U 2 a22 I 2
式中
a11 A11
ze 2 ze1
a12 A12 Ze1Ze 2
ze1 a21 A21 Ze1Ze 2 a22 A22 ze 2 则a就称为归一化的转移参数矩阵。
关于A参数的性质可以从阻抗参数或导纳参数的性 质导出：
I1 Ze1 U1 ＋ T1
双端口网络
I2 双口 网络 T2 ＋ U － 2 Ze2
阻抗参数[Z]
写成矩阵形式：
U1 U2
Z11 = Z 21 Z12 Z 22
I1 I2
或简写为： [U]=[Z][I] 各阻抗参量的定义如下:
U1 Z11 | I 2 0 I1 U1 Z12 | I1 0 I1
其中， I 为单位矩阵
1、3 转移参数[A]
转移矩阵也称为［A］矩阵, 它在研究网络级 联特性时特别方便。在上述双端口网络中，若用端 口“2”的电压U2、电流-I2作为自变量, 而端口 “1”的电压U1和电流I1作为因变量, 则可得如下 线性方程组: U1=A11U2+A12(-I2) I1=A21U2+A22(-I2)
设参考面T1处的电压和电流分别为U1和I1,而参 考面 T2 处电压和电流分别为 U2、I2, 连接 T1、T2 端 的广义传输线的特性阻抗分别为Ze1和Ze2。
现取I1、I2为自变量, U1、U2为因变量, 对线 性网络有：
U1=Z11I1+Z12I2 U2=Z21I1+Z22I2
阻抗参数[Z]
则对于n个双端口网络级联 A A1 A2
A A1 A2
An
当双端口网络输出端口参考面上接任意负载时， 用[A]求输入端口参考面上的输入阻抗和反射系数 是很方便的，如下图所示 U2 Z1 参考面T2处的电压U2和电流-I2 I2 而参考面T1处的输入阻抗为:
二端口网络的网络参数
散射参数[S]
参考面移动对散射参量[S]的影响 j ( i Li j L j ) 若参考面向外推 S 'ij Sij e j ( i Li j L j ) 若参考面向内推 S 'ij Sij e 利用S参数求输入端反射系数
b1 a2 in S11 S12 a1 a1
转移参数[A]
I1 [A] I2 ＋ U2 － T2 Zl
＋ U1 － T1 Zin
双端口网络终端接负载时的情形
转移参数[A]
U1 A11U 2 A12 ( I 2 ) A11Z l A12 Z in I1 A21U 2 A22 ( I 2 ) A21Z l A22 a11Z l a12 对归一化网络，同样有： Z in a21Z l a22 Zin Z01 ( A11 A21Z e1 )Z1 ( A12 A22 Z e1 ) in Zin Z01 ( A11 A21Z e1 )Z1 ( A12 A22 Z e1 )
T2面开路时, 端口“1”的输入阻抗 T1面开路时, 端口“2”至端口“1” 的转移阻抗
阻抗参数[Z]
U2 Z 21 | I 2 0 I1
U2 Z 22 |I1 0 I2
T2面开路时, 端口“1”至端口 “2”的转移阻抗
T2面开路时, 端口“2”的输入阻
对于互易网络有： Z12=Z21 对于对称网络则有：Z11=Z22 对于无耗网络： Zij为纯虚数 [Z]各阻抗参数必须使用开路法测量，称为开 路阻抗参数。将各端口的电压、电流分别对自身 特性阻抗归一化，则有：
U 3 U 2 I A2 I 2 3
转移参数[A]
＋ U1 －
二端口网络的网络参数
同理可得
U2 I 2Ze2 a2 2 Ze2 U2 I 2Ze2 b2 2 Ze2
对于线性网络, 归一化入射波和归一化反射波之间
散射参数[S]
是线性关系，故有线性方程：
b1=S11a1+S12a2 b2=S21a1+S22a2 写成矩阵形式为
b1 S11 b S 2 21 S12 a1 S 22 a2
bi u
u1=a1+b1
i
1 P r ui 2
2
1 bi 2
2
这样端口1的归一化电压和归一化电流可表示为
i1=a1-b1
散射参数[S]
1 1 U1 U1 I1Z e1 I1 Z e1 ] 于是 a1 (u1 i1 ) [ 2 2 Z e1 2 Z e1
1 1 U1 U1 I1Z e1 b1 (u1 i1 ) [ I1 Z e1 ] 2 2 Z e1 2 Z e1
阻抗参数[Z]
U1 u1 , i1 I1 Z e1 Z e1 U2 u2 , i2 I 2 Z e 2 Ze2
代入整理可得
[u ] [ z ][i ]
其中，
z
z11 / ze1
z12 / ze1 ze 2
z21 / ze1ze 2 z22 / ze 2
1、2 导纳参数[Y]
设参考面T1处的电压和电流分别为U1和I1,而参 考面 T2 处电压和电流分别为 U2、I2, 连接 T1、T2 端 的广义传输线的特性阻抗分别为Ze1和Ze2。
现取I1、I2为自变量, U1、U2为因变量, 对线 性网络有：
U1=Z11I1+Z12I2 U2=Z21I1+Z22I2
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二端口网络参数的测定
一、实验目的
1.加深理解双口网络的基本理论。
2.学习双口网络Y参数、Z参数的测试方法。
3.掌握Y参数、Z参数的π型、T型等效电路，以及T参数的转化
二、原理说明
1．如图1所示的无源线性双口网络，其两端口的电压、电流四个变量之间关系，可用多种形式的参数方程来描述。
图1
()()()()11111222211222
1
112122121
1
1212
22212
I 0I
0I 0I
0I Y U Y U I Y U Y U Y U U Y U U Y U U Y U U =+=+========其中
令，即输出端口短路时令，即输出端口短路时令，即输入端口短路时令，即输入端口短路时()()()()，即输入端口开路时
令，即输入端口开路时
令，即输出端口开路时令，即输出端口开路时令其中
0U
Z 0U
Z 0U Z 0U 12
22212
11221
2
21
21
1
11
2
2212122
121111========+=+=I I I I I I I I Z I Z I Z U I
Z I Z U ()()()()，即输出端口短路时
令，即输出端口开路时
令，即输出端口短路时
令，即输出端口开路时
令其中
0I
D 0I
C 0U B 0U A 221s 22010221s 220102212
21=-====-===-=-=U I I U U I I U DI CU I BI AU U s
s
（1）若用Y 参数方程来描述，则为
由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电
压，令输出端口短路，根据上面的前两个公式即可求得输入端口处的输入导纳Y 11和输出端口与输入
端口之间的转移导纳Y 21。
同理，只要在双口网络的输出端口加上电压，令输入端口短路，根据上面的后两个公式即可求得输出端口处的输入导纳Y 22和输入端口与输出端口之间的转移导纳Y 12。
（2）若用Z 参数方程来描述，则为 由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电
流源，令输出端口开路，根据上面的前两个公式即
可求得输出端口开路时输入端口处的输入阻抗Z 11和输出端口与输入端口之间的开路转移阻抗Z 21。
同理，只要在双口网络的输出端口加上电流源，令输入端口开路，根据上面的后两个公式即可求得
输入端口开路时输出端口处的输入阻抗Z 22和输入端口与输出端口之间的开路转移阻抗Z 12。
（3）若用传输参数（A 、T ）方程来描述，则为
由上可知，只要在双口网络的输入端口加上电压，令输出端口开路或短路，在两个端口同时测量电
压和电流，即可求出传输参数A 、B 、C 、D ，这种方法称为同时测量法。
三、实验内容
测量黑匣子二端口电路的Z 参数及Y 参数
由此可得此线性二端口网络的 Z 参数：270.72124.05118.26274.77Z ⎛⎫=Ω
⎪⎝⎭
Y 参数： 4.60 1.98mS 2.08 4.53Y -⎛⎫
= ⎪-⎝⎭
2.算出T 参数
T 参数转换：
1121
212221
21,1Z Z Z Z Z T Z Z Z Z ∆⎛⎫ ⎪
⎪=∆= ⎪
⎪⎝⎭（行列式） 由此算得此二端口T 参数矩阵为：2.29505T 8.46mS 2.32Ω⎛⎫= ⎪
⎝⎭
3.画出此电路的π型、T 型等效电路
π型电路
此电路的Y 参数方程为：
a b b b
b c Y Y
Y Y Y Y Y +-⎛⎫= ⎪-+⎝⎭
代入我们实际的参数，最佳的拟合效果为：
mS 2.572.032.50
a b c Y Y Y ===导纳单位：
T 型电路
此电路的Z 参数方程为：
a
b b b
b c Z Z Z Z Z Z Z +⎛⎫
= ⎪+⎝⎭
代入我们实际的参数，最佳的拟合效果为：
Z 149.56121.16153.61
a b c Z Z Ω===阻抗单位：
四、实验注意事项
1．测量电流时，要注意判别电流表的极性及选取合适的量程(注意电流I 2的参考方向)。
五、实验报告要求
1. 完成各数据表格中的测量和计算。
2. 列写Y 、Z 及传输参数方程。
3. 画出实验所测二端口网络的π型、T 型等效电路，并计算元件参数。