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高級(jí)工程師分享:S參數(shù)震蕩原因總結(jié)

發(fā)布時(shí)間:2015-05-12 來(lái)源:王萍 一博科技 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】S參數(shù)的震蕩是什么原因引起的呢? 從插損圖看到的震蕩其實(shí)就是傳輸能量大幅跌落,那么哪些原因會(huì)造成能量的損失呢?當(dāng)然主要是反射,串?dāng)_。
 
S參數(shù)的震蕩是什么原因引起的呢? 從插損圖看到的震蕩其實(shí)就是傳輸能量大幅跌落,那么哪些原因會(huì)造成能量的損失呢?當(dāng)然主要是反射,串?dāng)_。
S參數(shù)的震蕩
反射是由阻抗不匹配引起的,下圖藍(lán)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(zhǎng)的,看震蕩出現(xiàn)了。由之前的反射詳解所述,阻抗不匹配長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)了震蕩頻率,阻抗差異對(duì)應(yīng)震蕩幅度。
S參數(shù)的震蕩
還有一個(gè)通道中震蕩最明顯的就是過(guò)孔殘樁,當(dāng)殘樁長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)時(shí),過(guò)孔處傳輸能量和反射能量疊加后互相抵消,造成了能量大幅跌落。所以對(duì)于高速信號(hào)傳輸,背鉆是最常見(jiàn)的優(yōu)化方式
S參數(shù)的震蕩
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串?dāng)_本質(zhì)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(rèn)為又是哪個(gè)菜鳥(niǎo)設(shè)計(jì)人員沒(méi)有背鉆???
S參數(shù)的震蕩
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(biāo)準(zhǔn)的50ohm喲。咋回事呢?看下圖,近端串?dāng)_和反射都是正常的,遠(yuǎn)端串?dāng)_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?
S參數(shù)的震蕩
哈哈,所以高速信號(hào)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?dāng)_不是問(wèn)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(tài)轉(zhuǎn)換,影響模態(tài)轉(zhuǎn)換最直接的就是skew。親們,下圖也不是過(guò)孔諧振哦,而是當(dāng)兩個(gè)差分線長(zhǎng)度差距是300mil時(shí)的差分線插損。
S參數(shù)的震蕩
怎么這樣??!看下圖:
S參數(shù)的震蕩
左圖顯示反射是沒(méi)問(wèn)題的,反射能量都在-30db以下,問(wèn)題在于差模都轉(zhuǎn)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(hào),在接收端相減得到兩倍的幅值。如果兩根線不等長(zhǎng),就有一部分轉(zhuǎn)化為共模信號(hào)。300mil對(duì)應(yīng)著10Ghz的二分之一波長(zhǎng)。當(dāng)長(zhǎng)度差為二分之一波長(zhǎng),也就是兩信號(hào)相位差為零,那么接收端相減后差分能量全部陣亡,全變成共模了。
 
當(dāng)然這是個(gè)極端情況,無(wú)論是哪位工程師也不能容忍差分信號(hào)長(zhǎng)度差這么多,一般都是5mil以內(nèi)。
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