第 2 题：无耗、对称、互易网络的散射矩阵特点§

对应知识点：02-微波网络基础与 S 参数

题目：无耗网络、对称网络、互易网络的散射矩阵各有什么特点？

图：无耗、互易、对称分别约束功率守恒、正反向传输和端口互换，不是同一个条件。

一、无耗网络§

无耗表示端口入射功率全部以反射或传输形式输出，没有内部耗散。因此散射矩阵满足酉条件：

\[ \boxed{S^\dagger S=I} \]

对二端口，常用关系包括

\[ |S_{11}|^2+|S_{21}|^2=1, \]

\[ |S_{12}|^2+|S_{22}|^2=1, \]

\[ S_{11}^*S_{12}+S_{21}^*S_{22}=0. \]

二、对称网络§

对称表示端口 1 与端口 2 互换后网络不变。在相同参考阻抗下，二端口常见结论为

\[ \boxed{S_{11}=S_{22}} \]

若结构同时互易，则还满足 \(S_{12}=S_{21}\)。

三、互易网络§

互易表示信号从 1 到 2 与从 2 到 1 的传输关系相同。散射矩阵满足

\[ \boxed{S=S^T} \]

二端口即

\[ \boxed{S_{12}=S_{21}}. \]

四、结论与易错点§

易错点：无耗、对称、互易是三种不同条件；无耗不保证 \(S_{12}=S_{21}\)，互易也不保证端口匹配。