ADS信号完整性专题之如何评估无源链路（将单端S参数转化为差分S参数）

2017-04-03  by:CAE仿真在线  来源:互联网

这周我们给大家分享的是S参数单端与差分的相互转换。之前我们讨论过,ADS对数据的处理非常的方便,对数学函数的引用也非常的方便,这就是其中之一。

这里我们利用ADS,使用2种不同方法把单端S参数转化为差分S参数或者是直接仿真的处理。一种是利用差分计算公式进行处理;另一种就是使用Balun进行转化。

在高速电路设计中,特别是高速串行信号,常常利用S参数来表述无源模型或者是链路的行为性,比如我们常常关注的插入损耗(insertion loss)、回波损耗(return loss)、串扰(crosstalk)、信噪比(SNR)等等。一般S参数都是以Touchstone的格式并以单端的形式表示,而很多高速总线规范对对损耗(S参数)的要求的通常是差分的损耗,如10G以太网中对损耗的要求如下:

我们先在ADS中,搭建仿真S参数的拓扑结构如下:

一般查看的结果为:

显然,这是单端S参数。在工程中,无法与规范做比较,所以,这个时候就需要使用差分的S参数来对比。

上面我们讲了有两种转换或者仿真方式,接下来,我们先看看如何使用公式进行计算:

单端转换为差分时,其差分insertion loss S参数的公式为SDD21=0.5*(S31-S32+S42-S41)(这里需要注意连通性,下标号根据实际情况编辑),这时在结果显示页面编辑好公式方程,那么得到的结果如下:

显然,单端的insertionloss与差分的是不一样的。

再看看如何使用Balun进行差分的转换。由于Balun是一个元器件,那么就需要修改我们的拓扑结构,调整如下:

得到的结果如下:

在使用Balun时,就不需要编辑公式,得到的结果就是差分的。对比两个图在10G时的结果,很显然,两种方式得到的结果很是一致的。

关于S参数,大家可以参考电磁微波相关的书籍。

转自公众号:信号完整性(SI_PI_EMC)

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