Apakah S-Parameter ?

S-parameters (Scattering) merupakan model yang popular untuk gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi. Sebenarnya S-parameter dapat di terapkan pada frekuensi berapapun tetapi yang lebih umum adalah pada frekuensi RF dan gelombang mikro. S-Parameter menggambarkan perilaku elektris pada jaringan elektrikal linear. S-Parameter dapat digunakan untuk menyatakan VSWR, gain, return loss, transmission coefisien, reflection coefisien. Untuk lebih jelasnya berikut pembahasan dengan 2-port network

Pada gambar tersebut terlihat bahwa untuk menggambarkan perilaku jaringan digunakan travelling wave yaitu gelombang yang datang menuju dan meninggalkan port 1 dan port 2. Pada konsep H,Y, Z parameter digunakan tegangan dan arus pada masing-masing Port. Pada gambar tersebut adallah amplitude tegangan dari gelombang yang menuju ke port, sedangkan b adalah amplitude tengangan gelombang yang meninggalkan port. Rumusan secara umum untuk menyatakan hubungan antara a,b dan matrik S adalah sebagai berikut:

                                b=S.a

Dengan S adalah Scattering matriks, maka untuk jaringan 2-port menjadi:

                               b1=S11.a1+S12.a2
                               b2=S21.a1+S22.a2

Beberapa properties dari network dapat dideskripsikan dalam S-Parameter

1. Reflection coefficient (Rin dan Rout)                          
                              Rin=S11

                              Rout=S22

Koefisien diatas menunjukan koefisien pantul pada port 1 maupun port 2.

2. Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) Sesuai dengan namanya yaitu perbandingan standing wave pada saat tegangan maksimum dan minimum.
Pada input:

                                VSWR= (1+S11)/(1-S11)

Pada output

                                VSWR=(1+S22)/(1-S22)

Jika gelombang a dapat melewati jaringan dengan sempurna sehingga tidak ada yang dipantulkan balik menuju sumbernya maka nilai VSWRnya adalah 1. Nilai ini adalah nilai ideal dan tidak pernah terjadi pada prakteknya. Saat semua gelombang dipantulkan balik maka nilai VSWRnya adalah tak berhingga.

3. Gain
Jaringan jika dipandang sebagai penguat maka nilai gainnya adalah

                                                                 G= S21

Untuk network yang dicascade atau digabung sangat penting untuk mengetahui T Parameter (scatering transfer parameter). Dengan T Parameter maka beberapa jaringan yang digabung dengan sederhana dapat dijabarkan menjadi perkalian antara jaringan-jaringan kecil penyusunnya

                                  T=(T1)(T2)…(Tn)

Untuk jaringan 2-port relasi T dengan a dan b adalah sebagai berikut:

                                   b1=T11.a2+T12.b2

                                   a1=T21.a2+T22.b2

Dengan:

              T11=-det(S)/S21, T12=S11/S21, T21=-S22/S21, T22=1/S21

dan untuk mengubah kembali ke S parameter

               S11=T12/T22, S12= det(T)/S22, S21=1/T22, S22=-T21/T22

Demikian sedikit penjelasan tentang S-Parameter yang biasanya kita dapatkan jika mengukur suatu jaringan dengat network analyzer.