S参数-看差分链路回损/插损 看不同模态传输曲线

来源:一博自媒体 时间:2017-11-7 类别:微信自媒体

文 | 黄刚   微信公众号ID:高速先生

接触过仿真的同行常常会碰到这么一个情况:从一个差分链路中提取中4端口的S参数之后,如果想看这根差分链路的回损和插损,通常有下面几种方法:1,用专业查看S参数的小软件,例如某spview;2,在仿真软件中用一个巴伦去搭链路,能把单端转换成差分;3,自己按照S参数理论公式去写。其中,第1第2种方法都借助了“外部”的力量去实现,那按照我们高速先生一贯的风格,总是会用比较浅显易懂的方法去描述一些看起来比较高大上的理论哈。因此下面会介绍一下我们怎么去写这些公式,达到我们想看不同模态传输曲线的目标。

首先根据S参数的定义,在我们这个链路黑匣子的两端有入射和传输的port,就像下图这个2端口的传输网络所示,b为每个端口反射或者传输的能量,a为每个端口入射的能量,那么用对应的b除以a就能得到相应的反射或传输的系数,也就是S参数。 
 
那么,我们的4端口网络系统也是一样,就是端口多了而已。每个端口反射/传输能量b与还是等于对应入射的能量a乘上对应的我们S参数。
 
好了,很多人可能看了上面一串串理论还是不懂要怎么转,那我们说点实际的东西。

如果我们要从单端的S参数转成差分模式,需要在上面这个图定义点东西,变成下面这样:
 
既然是差分,肯定是一根正一根负信号的传输,所以a1和a3分别为+V和-V,a2和a4是负载,所以不需要有激励。我们还要清楚差分的回损和插损的定义。差分回损就是两根线上反射能量的差值比上入射能量的插损,而差分的插损就是传输能量的差值比上入射能量的差值。知道这个信息之后,我们其实可以很轻松的对这个矩阵进行运算,得到我们需要的差分回损Sdd11和插损sdd21的公式:
 
那其实我们得到了4端口的单端S参数后,除了看比较常见的差分回损插损外,还能看很多模态的情况,再举个例子,我们想看共模的传输S参数,也是可以做到的。我们的定义要修改成下面这样:
 
那我们共模的SCC11就是两根线反射能量的和比上入射能量的和,那SCC21就是传输能量的和比上我们入射能量的和,写出来就是下面这样了。
 

是不是突然发现软件才能实现的东西,其实并没有那么复杂,我们自己也可以完成呢,而且还能学到S参数的一些东西。


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