Streuparameter

Streuparameter, abgekürzt S-Parameter dienen zur Beschreibung des Verhaltens linearer elektrischer Komponenten und Netzwerke im Kleinsignalverhalten mittels Wellengrößen. Anwendung finden die S-Parameter bei der Dimensionierung und bei Berechnungen im Bereich der Hochfrequenztechnik, wie Kommunikationssystemen und den Systemen der Nachrichtentechnik.

Die Bedeutung der S-Parameter liegt vor allem im messtechnischen Bereich, da im Gegensatz zu anderen Parameterdarstellungen wie den Z-, Y- und H-Parametern, die Erfassung der S-Parameter mit der Wellenimpedanz erfolgt, welche auch im normalen Betrieb an den Anschlüssen vorhanden ist. Dadurch werden bei der Messung der S-Parameter an den Ein- und Ausgängen eines Netzwerks, bedingt durch die notwendigen Messleitungen und deren räumliche Ausdehnung, unerwünschte Impedanztransformationen vermieden.

Die Anzahl der benötigten S-Parameter hängt von der Anzahl der Tore des Netzwerks ab und ergibt sich aus dem Quadrat seiner Toranzahl. Für die Beschreibung eines Eintors (Zweipol) genügt ein einziger S-Parameter, ein Zweitor wird mit Hilfe von vier S-Parametern vollständig beschrieben, ein Dreitor mit neun, ein Viertor (Achtpol) mit sechzehn S-Parametern und so weiter (Mehrtor). Die Darstellung eines allgemeinen linearen Mehrtors mittels S-Parametern ist immer möglich.

Neben der Streuparameter-Darstellung gibt es für lineare Netzwerke mit beliebig vielen Signaltoren auch andere Netzwerkparameter-Darstellungen, wie z. B. Admittanz-Parameter (Y-Parameter, komplexer Leitwert) oder Impedanz-Parameter (Z-Parameter, komplexer Widerstand). S-, Y- und Z-Parameter lassen sich ineinander umrechnen. Auf diese Weise können durch Messung gewonnene S-Parameter für die Verwendung in Schaltungssimulationen (z. B. SPICE) aufbereitet werden. Diese Funktion ist in vielen Simulationsprogrammen bereits vorhanden. Im Gegensatz zur S-Parameterdarstellung kann die Existenz der Y- und Z-Parameterdarstellung allgemeiner linearer Mehrtore nicht universell garantiert werden, da die Y-Matrix oder die Z-Matrix spezieller Mehrtore singulär ist.