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标题: 利用S参数来描述串扰 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2013-11-16 22:33 标题: 利用S参数来描述串扰

关键字：S参数串扰
如果您给某个传输线的一端输入信号，该信号的一部分会出现在相邻传输线上，即使它们之间没有任何连接。信号通过周边电磁场相互耦合会产生噪声，这就是串扰的来源，它将引起数字系统的误码。一旦这种噪声在相邻传输线上出现，它将和任何其它信号一样的传播，最终被传输到传输线末端的接收机上，这种串扰将会影响到接收机所能承受的噪声的裕量。在低端的模拟应用中，小到0.01%的串扰也许是可以接受的，在高速数字应用中，一般能接受高达5%的串扰。
不幸地是，在很多高速互连系统中，串扰带来的信号幅度很容易超出系统能接受的幅度的10%，这将使得系统的误码率增加。定量测量从干扰源传输线到受干扰对象传输线的串扰大小是确认和消除可能的误码源的重要调试手段。

S参数的概念是源于对互连器件或系统的微波属性的描述，提供了描述从音频范围到毫米波频率范围的应用中存在的串扰的最直观方法。毕竟S参数矩阵中的每个参量事实上都是正弦信号从互连系统中某一端口输出和另一端口输入之间的比较。在传输线结构中，S参数中的有些参量表示的就是传输线到传输线之间串扰的直接测量结果。在差分对中也是可以直接测量的。

耦合的传输线待测物

为了演示如何用S参数来描述串扰，我们设计了一个由四条耦合的传输线组成的待测物，如图1所示。它们的末端标识为从1到8的数字。连接到每个末端的是一个端口，可以当作是一个50欧的传输线端接。测量DUT时的端口分配推荐是按端口1到端口2，3到4，5到6，7到8来标识。

这个DUT的S参数矩阵中每个参量是正弦波形从一个端口输入再从另外各个端口输出的比例。有8个端口就有8x8=64种不同的输入和输出组合。S参数矩阵形式便于记录每种组合。矩阵中的每个参量的数字表示哪个是输入端口，哪个是输出端口，比如S21就表示端口2输出和端口1输入之间的比例。这个术语传统习惯上被称做插入损耗，它表示的物理意义是信号经过通道传输过程中产生的衰减。

作为两个正弦波形的比例，S参数矩阵中的每个参量都是复数，通过实部和虚部值或幅值和相位来描述。幅值是输出端口波形和输入端口波形幅度的比例，一般是以50欧作为每个端口的端接阻抗。

S参数中的大多数术语表示的是端口之间串扰的直接测量结果。在一条传输线上的端口1输入正弦波形，在相邻的传输线的端口3的输出之间的串扰标识为S31，而相应地从端口1输入，端口4输出的串扰则表示为S参数矩阵中的S41。

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