ADS信號完整性專題之如何評估無源鏈路（將單端S參數轉化為差分S參數）

2017-04-03  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

這周我們給大家分享的是S參數單端與差分的相互轉換。之前我們討論過,ADS對數據的處理非常的方便,對數學函數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參數轉化為差分S參數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進行轉化。

在高速電路設計中,特別是高速串行信號,常常利用S參數來表述無源模型或者是鏈路的行為性,比如我們常常關注的插入損耗(insertion loss)、回波損耗(return loss)、串擾(crosstalk)、信噪比(SNR)等等。一般S參數都是以Touchstone的格式并以單端的形式表示,而很多高速總線規范對對損耗(S參數)的要求的通常是差分的損耗,如10G以太網中對損耗的要求如下:

我們先在ADS中,搭建仿真S參數的拓撲結構如下:

一般查看的結果為:

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

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

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

顯然,單端的insertionloss與差分的是不一樣的。

再看看如何使用Balun進行差分的轉換。由于Balun是一個元器件,那么就需要修改我們的拓撲結構,調整如下:

得到的結果如下:

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

關于S參數,大家可以參考電磁微波相關的書籍。

轉自公眾號:信號完整性(SI_PI_EMC)

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