当前位置:首页 > 测试测量 > 测试测量
[导读]S参数可以由仿真软件产生,也可以由仪器对实物测量得到,比如力科公司的信号完整性网络分析仪SPARQ。无论何种途径得到的S参数文件,都是Touchstone格式的数据矩阵。

元器件通过互连线组建成电路,常见的互连线包括电缆、PCB走线、接插件、芯片封装等等。当信号频率比较低时,这些互连线对信号是透明的。当互连线的物理尺寸大于1 / 4信号波长时,它对信号的反射和相位时延已不能忽略,需要将其视为传输线(Transmission Line)。S参数是描述传输线电气特性的理想模型,已成为射频领域、信号完整性领域的事实标准。S参数可以由仿真软件产生,也可以由仪器对实物测量得到,比如力科公司的信号完整性网络分析仪SPARQ。无论何种途径得到的S参数文件,都是Touchstone格式的数据矩阵。

用S参数描述互连线,首先需要定义互连线的端口号。例如一条电缆被视为两端口,电缆两端分别标注为端口1和端口2,那么描述它的S参数包含4组数据:

S11:端口1的回波损耗

S21:从端口1到端口2的插入损耗

S12:从端口2到端口1的插入损耗

S22:端口2的回波损耗

无源的互连线两端是对称的,所以S11=S22,S12=S21.

图1 插入损耗S21和回波损耗S11

从图1可以看出这样一个明显的特点:插入损耗S21在低频段接近于0dB,回波损耗S11在低频段是比较大的负值(分贝表示)。这符合互连线的物理特点:低频信号的大部分能量都能通过互连线,被反射的能量很小。这个特点能够帮助我们从S参数数据中快速辨认出插入损耗。

Touchstone标准定义了S参数的数据格式,但却没有定义如何对端口编号。对于两端口无所谓,对于多端口,则有多种编号方式。例如用四端口S参数来描述一对PCB差分走线,有下面两种编号方式:

在方式1下,S21是插入损耗,S31是近端串扰。在方式2下则反过来了,S21是近端串扰,S31是插入损耗。无论按哪种编号方式产生的S参数文件都是可用的,但却容易对使用者造成困惑。工程师可能使用来源不同的S参数文件来做电路仿真。这些S参数的编号方式如果不统一,端口很可能被错误连接。仿真结果自然完全错误。虽然可以按前文所述特点来辨认插入损耗,但很麻烦。

另一种可能的情况是,工程师更愿意以差分的视角来描述一对走线,因此利用软件将4端口单端S参数转换为2端口混合模式S参数也是常事。混合模式S参数含有两组主要的数据:

SDD11 (SD1D1):1端口的差分回波损耗

SDD21 (SD2D1):1端口到2端口的差分插入损耗

如果是按方式2编号的单端S参数,很多软件转换得到的混合模式S参数,其SDD11为差分插入损耗,SDD21为差分回波损耗。这和传统习惯不符,更容易引起混乱。

因此,我们建议,无论是用仿真软件生成,还是用信号完整性网络分析仪SPARQ测量S参数,统一将左侧端口用奇数编号,右侧用偶数编号,如下图:

图3 正确的编号规则

这种编号方式也便于扩展。例如上图是三对差分线,如果要补上第四对差分线,只需要增加编号13 到16,不影响以前的端口编号。

用力科信号完整性网络分析仪SPARQ 测量一对差分线的混合S 参数,按我们建议的端口分配方法,设置界面 如图 4:

图4 在SPARQ 软件中分配混合模式S 参数端口

由此测量得到的混合模式S 参数矩阵按图5 所示。可分为四个象限,左上和右下象限分别描述了互连线对差分信号和共模信号的行为,右上和左下象限描述了互连线对差分和共模信号的模式转换行为。统一按此规则排列,方便工程师快速解读混合模式S参数。

图5 混合模式S 参数矩阵的四个象限

如果你获取到的S 参数文件已经是容易引起困惑的编号方式,可以从力科公司网站上免费下载SPARQ软件,将S 参数的端口重新分配,也能在单端和混合模式之间转换。如下图:

图6 利用SPARQ软件转换S参数文件的端口号和模式

正确地为S参数端口编号能提高工作效率,用力科信号完整性网络分析仪SPARQ能快速准确地测量S参数、处理S参数文件。为提升产品的信号完整性提供最大帮助。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭