ADS信號完整性專題之如何將單端S參數(shù)轉(zhuǎn)化為差分S參數(shù)

2016-11-22  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

這周我們給大家分享的是S參數(shù)單端與差分的相互轉(zhuǎn)換。之前我們討論過,ADS對數(shù)據(jù)的處理非常的方便,對數(shù)學函數(shù)的引用也非常的方便,這就是其中之一。

這里我們利用ADS,使用2種不同方法把單端S參數(shù)轉(zhuǎn)化為差分S參數(shù)或者是直接仿真的處理。一種是利用差分計算公式進行處理;另一種就是使用Balun進行轉(zhuǎn)化。

大家都知道,在高速信號完整性中,常常利用S參數(shù)來表述無源模型或者是鏈路的行為性。比如我們常常關(guān)注的插入損耗(insertion loss)和回波損耗(return loss)。一般S參數(shù)都是以Touchstone的格式并以單端的形式表示,而很多高速總線規(guī)范對對損耗(S參數(shù))的要求的通常是差分的損耗,如10G以太網(wǎng)中對對損耗的要求如下:

下面,我們先在ADS中,搭建仿真S參數(shù)的拓撲結(jié)構(gòu)如下:

一般查看的結(jié)果為:

顯然,這是單端S參數(shù)。在工程中,無法與規(guī)范做比較,所以,這個時候就需要使用差分的S參數(shù)來對比。

上面我們講了有兩種轉(zhuǎn)換或者仿真方式,接下來,我們先看看如何使用公式進行計算:

單端轉(zhuǎn)換為差分時,其差分insertion loss S參數(shù)的公式為SDD21=0.5*(S31-S32+S42-S41)(這里需要注意連通性,下標號根據(jù)實際情況編輯),這時在結(jié)果顯示頁面編輯好公式方程,那么得到的結(jié)果如下:

顯然,單端的insertionloss與差分的是不一樣的。

再看看如何使用Balun進行差分的轉(zhuǎn)換。由于Balun是一個元器件,那么就需要修改我們的拓撲結(jié)構(gòu),調(diào)整如下:

得到的結(jié)果如下:

在使用Balun時,就不需要編輯公式,得到的結(jié)果就是差分的。對比兩個圖在10G時的結(jié)果,很顯然,兩種方式得到的結(jié)果很是一致的。

關(guān)于S參數(shù),大家可以參考電磁微波相關(guān)的書籍。

轉(zhuǎn)自公眾號:信號完整性(SI_PI_EMC)

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