聊聊高频S参数基础知识

最近大数据很火,和搞周边的老同事聊啦下,我就想着未来应该可以多卖点高速数据线才行,借这个机会也顺便温故而知新,将老笔记拿出来翻啦翻,搞工程技术十几年,15年半路出家搞销售,搞工程的时候,这些个家伙都说我搞业务有潜力,是以后自己当大老板的潜力股,等到搞业务的时候,这些鸟人又说我适合搞技术,最近又调侃,说你小子好好的技术老大不做,搞鬼的业务,说我不务正业,当然最后又是一顿胡吹瞎吹,说现在中国的高速线被我耽误啦,我继续搞技术,这些友商基本歇菜,吹牛反正也不花钱,随意吹无所谓,其实说高速线,我也是半路出家,不是科班出身当然就更谈不上专业,就是喜欢试错,浪费了前东家的很多材料,这里还是要感觉报歉的,靠这些个攒啦点经验的底子,既然聊到啦,就把老底拿出来跟大家分享,也欢迎大家拍砖,讨论!

线缆行业曾经的那些年轻人

分析频域信号,就会遇到大名鼎鼎的S参数,搞高速线的兄弟们应该也懂频域信号和时域信号吧!不懂去你们高频实验室看看那几台设备!应该花啦你老板不少钱的!

S参数什么意思呢?

S代表了Scatter, 直接翻译是“分散”的意思,在电路中代表频域特性观察,与Z参数(Impedance parameter)一样(还有Y参数,代表阻抗的倒数1/Z),属于多端口网络系统的参数.

◐◑做Type-C Cable的你必须懂的参数之一【阻抗】

S参数系列

S11 表示在port 1 的反射损耗(return loss),值越接近0 越好(越低越好,一般-25~-40dB),表示传输路径中反射(reflection)越小,也称为输入反射系数(Input Reflection Coefficient),如S11为-25dB,则算出来的Vreflection约为输入信号的6.3%,如S11为-10dB,则Vreflection约为输入信号的30%.

S21 表示信号从port 1 传递到port 2 过程中的插入损耗(insertion loss),值越接近1 越好(0dB),表示传递过程损失(loss)越小。S21=-3dB意味着,约70%的输入信号传递到了输出端.

◐◑做Type-C Cable的你必须懂的参数之一【回损(RETURN LOSS)】

S11和S21是最常使用的两个参数。除此之外,还有S22和S12。定义如下:

S22是从port2看过去的return loss,跟S11意思一样,只是换了端口,S12表示从Port2看过去的insertion loss,跟S21相等.

写到这,似乎已经差不多了,然而还有我们不常提及的S31,S41.

S31和S41表示的是,两条传输线发生串扰时的反射系数.

◐◑ 做Type-C Cable的你必须懂的参数之一【串音(Xtalk,Cross talk)】

S31表示近端串扰(NEXT,near end cross talk),S41表示远端串扰(FEXT, far end cross talk)。

串音的产生原理

S31和S41之所以不常被提及,主要是因为通常单端信号之间,要求尽量减小串扰,在符合设计规范的板子上,S31和S41对于信号质量影响不大,而对于差分信号,则又有差分信号的S参数来描述,把1,3两个端口,看做是差分port1,把2,4两个端口,看做是差分port2.

串音的产生原理

SDD,表示差分模式的输入(Stimulus)和反馈(Response)之间的关系.

SCC,表示共模模式的输入和反馈之间的关系.

SCD,表示差分讯号和共模输出的反馈之间的关系.

SDC,表示共模讯号和差分输出之间的响应关系.

◐◑ 做Type-C Cable的你必须懂的参数之一【Delay/Skew】

如上图所示,SDD11的意思是,差分激励在差分端口port1处的差分信号reflection loss。

SDC21的意思是,差分激励在差分端口port1处看到的共模信号的inserssion loss.

但是在实际测量中,如果手头的ENA网络分析仪只有两个物理端口,怎么测量差分对(4个物理端口)的S参数呢?

实际上可以通过测量这四个端口两两之间的S参数,然后计算得出,如:

高频参数这个玩意,说懂的人多啦去,但是关键还是自己能把自己看到的和学到的转化为解决问题,没看懂的有没有,有的话就是多看几遍或者去公众号管理课程里面看其中的几篇TYPE C的参数分享,那个比较简单明了点,谢谢!

◐◑ 【第十四课】搞定这张表单,高频参数就是so easy

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