TDR和S参数之间
S参数简述
高频S参数包括以下项目:Impedance,Intra-Pair skew,Inter-Pair skew,Attenuation(Insertion Loss),Return Loss,Eye Diagram,EMI,ESD等等 ,传输线是一个分布参数系统,它的每一段都具有分布电容、电感和电阻,传输线的分布参数通常用单位长度的电感L和单位长度的电容C以及单位长度上的电阻、电导来表示 ,如果和我一样在学校是电子专业应该非常清楚这些参数的相互影响,它们主要由传输线的几何结构和绝缘介质的特性所决定的,分布的电容、电感和电阻是传输线本身固有的参数,给定某一种传输线,这些参数的值也就确定了,这些参数反映着传输线的内在因素,它们的存在决定着传输线的一系列重要特性, 一个传输线的微分线段可以用等效电路描述,在实际的生产管理中,其实没必要将过程和算法进行细分和核算,最重要的是如何读懂参数之间的影响和参数不良的原因即可,更深的分析让专家型或者学者型的工程研发去干就可以,当然有兴趣可以更多的去研读分析.
目前线缆的主要电气性能测试项目
S11和S21是最常使用的两个参数,S11表示在port1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port1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.
S参数和TDR的关系
目前能够供应GHz级阻抗域测试测量仪器的公司亦为数不多,特别是矢量网络分析仪(VNA)只有是德科技、罗德与施瓦茨、安立、四十一所等几家公司生产,之前专门分享了几篇相关文章,今天我们提到的TDR其实是SI里面很基础的知识。可惜的是以前我只知道TDR可以在时域上看出哪里阻抗不连续,然后有目的的去调整设计,一些经验和分享之前都写过,比如TDR部分的,什么是TDR?TDR测试简述!,TDR测试项目解说,基于TDR的阻抗,差分测试(上集),TDR详述完整篇(下),然后S参数的分析也主要基于TDR的测试参数,学会了看TDR,就可以有针对性地解决S11很大的问题了,其实TDR和S参数之间,是有换算的关系的。不过仍然非常不直观就是了,S参数(S参数简述及实战解读)是模型的频域响应,TDR是模型的时域响应。当我们画S参数时,实际上相当于给模型输入了无数个不同频率的正弦波。有了模型对于所有正弦信号的响应值之后,进行傅里叶反变换,就能得到时域上的冲激函数。当S参数的频带接近无穷大,冲激函数接近一个脉冲。当S参数的频带变窄时,冲激函数的宽度变大。把冲激函数积分,即可得到阶跃的TDR信号。所以当S参数的最大频率非常高时,体现在时域就成了非常陡峭的上升沿。而高速数字信号,跟RF信号不同,不光涉及到很高的频率,而且频带范围宽广。特别是在高速线缆部分对于不同频率的信号的衰减是不同的。因此在分析高速信号的传输系统时,需要从频域的角度分析,才能看出来设计的Cable结构对于高速信号整体会产生什么样的影响。
时域的高速信号 vs 频域的高速信号
上面说的时域分析与频域分析是对模拟信号的两个观察面。时域分析是以时间轴为坐标表示动态信号的关系;频域分析是把信号变为以频率轴为坐标表示出来。一般来说,时域的表示较为形象与直观,频域分析则更为简练,剖析问题更为深刻和方便。信号分析的趋势是从时域向频域发展。然而,它们是互相联系,缺一不可,相辅相成的,如果你想更深入的了解TDR和S参数,大家可以找是德科技的工程师做更深入了解,它们是GHz级阻抗域测试测量仪器里面绝对的霸主,相当专业。(转自线缆行业朋友分享圈)