S參數的震蕩是什麼引起的

2020-12-05 電子發燒友

S參數的震蕩是什麼引起的

一博科技 發表於 2019-10-03 14:21:00

來源：一博自媒體

S參數的震蕩是什麼原因引起的呢？ 從插損圖看到的震蕩其實就是傳輸能量大幅跌落，那麼哪些原因會造成能量的損失呢？當然主要是反射，串擾。

反射是由阻抗不匹配引起的，下圖藍色是一根阻抗完全匹配的傳輸線，紅色為中間有一段500mil的阻抗不匹配的傳輸線，兩根線是完全等長的，看震蕩出現了。由之前的反射詳解所述，阻抗不匹配長度對應了震蕩頻率，阻抗差異對應震蕩幅度。

插損（S21） 回損（S11）

還有一個通道中震蕩最明顯的就是過孔殘樁，當殘樁長度為四分之一波長時，過孔處傳輸能量和反射能量疊加後互相抵消，造成了能量大幅跌落。所以對於高速信號傳輸，背鑽是最常見的優化方式

插損（S21）

串擾本質就是能量耦合，能量耦合去了別處，自己的能量就少了呀。看下面這幅圖，乍一看是不是認為又是哪個菜鳥設計人員沒有背鑽啊？

No，這是兩根間距10mil的微帶線其中一根的插損曲線。單根都是標準的50ohm喲。咋回事呢？看下圖，近端串擾和反射都是正常的，遠端串擾最大-5.8db，也就是50%的能量去別人家，吸血嗎？這要是靠的再近些，不是連渣都不剩了？

近端串擾 遠端串擾 反射

哈哈，所以高速信號不建議走單根微帶線，走差分線，我傳給你，你又還給我，大家兩不相欠。

那都走差分線了，串擾不是問題，控制好阻抗就和震蕩揮揮手了嗎？嘿，我們差分線也是有要求的，好嗎？差分線最重要的就是模態轉換，影響模態轉換最直接的就是skew。親們，下圖也不是過孔諧振哦，而是當兩個差分線長度差距是300mil時的差分線插損。

差損（SDD21）

怎麼這樣啊！看下圖：

SDD11 SDC21

左圖顯示反射是沒問題的，反射能量都在-30db以下，問題在於差模都轉成共模了。我們都知道差分線是兩條傳輸線分別傳輸相位相反（相位相差180度）的信號，在接收端相減得到兩倍的幅值。如果兩根線不等長，就有一部分轉化為共模信號。300mil對應著10Ghz的二分之一波長。當長度差為二分之一波長，也就是兩信號相位差為零，那麼接收端相減後差分能量全部陣亡，全變成共模了。

當然這是個極端情況，無論是哪位工程師也不能容忍差分信號長度差這麼多，一般都是5mil以內。

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