S11特性とは

～高周波信号が入力ポートからどれだけ反射されるかを示すパラメータ～

■ 定義

**S11特性（Scattering Parameter S11）**とは、Sパラメータ（散乱パラメータ）のひとつで、ポート1から入力された信号が同じポート1にどれだけ反射されるかを表す特性です。

簡単に言えば：

$S11=反射電圧（ポート1）入力電圧（ポート1）S_{11} = \frac{反射電圧（ポート1）}{入力電圧（ポート1）}$

■ 単位と表示

項目	内容
✅ dBスケール（振幅）	-10dB以下であれば比較的整合良好
✅ スミスチャート	複素反射係数（Γ）をリアルタイムに可視化
✅ VSWR（電圧定在波比）に換算可能	インピーダンス整合評価に応用される

■ 意味と重要性

S11は整合性（マッチング）の良し悪しを表します。以下のような読み替えが可能です：

S11値	意味	解釈
0 dB	全反射	負荷なし（オープン）または短絡状態
−10 dB	一部反射	入力信号の約10%が反射（整合がやや悪い）
−20 dB	良好整合	約1%以下しか反射されない
−∞ dB	完全整合	理論上、全て信号が吸収される（現実には不可）

■ 測定例：アンテナのS11特性

指定帯域でS11が −10dB以下 → 「その周波数帯で整合が取れており、電力が放射されやすい」
複数周波数でS11が上昇 → 帯域外（放射できない、または損失が多い）

■ 測定機器

測定器	特徴
✅ ベクトルネットワークアナライザ（VNA）	S11を複素数で高精度測定（振幅・位相）
✅ スカラーネットワークアナライザ（SNA）	S11のdB値のみ簡易測定可能
✅ スミスチャート表示対応機器	リアルタイムで整合状態を可視化可能

■ S11と関連用語の関係

パラメータ	意味	備考
S11	入力信号の反射特性	dBスケールで表示
反射係数（Γ）	S11と同義	複素数で表現
VSWR	整合の指標	S11から算出可能
Return Loss	反射損失 = −S11	dB表現で使われる

■ まとめ

項目	内容
S11とは？	入力ポートに戻ってくる信号の割合（反射）
目的	インピーダンス整合の評価、エネルギーロス最小化
理想値	−20 dB以下（高性能アンテナや整合器）
表示形式	dBスケール、スミスチャート、VSWR換算
使用機器	VNA、SNA、スミスチャート解析ツールなど

T&Mコーポレーションでは、S11特性を高精度に評価できるネットワークアナライザ（VNA）やアンテナ測定用ソリューションを各種ご用意しております。