点击蓝字
关注我们
差分S参数还有还有一个特征：模态转换。组成差分对的两条传输线在互连时的任何不对称都会引起模态转换，这里的任何不对称，可能是互连的长度不同，可能是两条传输线各自周围的介电常数不同，出线区域的线宽不同等等。
信号经过不对称处时，就会发生模态转换。常见的就是共模信号转差分信号，差分信号转共模信号。如下图框选处：
差分信号质量
模态转换第一个问题就是影响差分信号质量。信号经过不对称处，一些共模信号转换成差分信号，这些差分信号和原有数据不同步，造成原有差分信号的失真，增加误码率，影响信号质量。下图为相关电路和仿真波形：
幅度衰减问题
模态转换还会遇到差分信号幅度衰减的问题。下图为完全对称无错位和有100ps的错位两种情况的仿真对比，100ps的错位差分对的差分插入损耗会有下冲，发生在错位达到1/2周期的时候。
除了上面的一些仿真可以说明模态转换的问题，其实，从单端和差分S参数之间的公式也可以说明：影响模态转换的相关因素。
如果差分对的两条线阻抗匹配一致，也就是没有反射，那么S11=S33，如果两条线相互间的近端串扰也一致，那么S13=S31，那么就不存在模态转换。
如果差分对的两条线周围环境一样，也就是损耗一致，那么S21=S43，如果两条线都是在内层，相互间的远端串扰也一致，那么S23=S41，那么就不存在模态转换。
三大特性
因果性
由于信号的传输会产生一定的时延，信号就应该时延之后到达。有激励进入才会有输出，响应不可能发生在激励之前。通过检查时域冲击响应在小于零的时间里是否产生任何的响应，来确定S参数是否满足因果性。
图片来源于网络，侵删
无源性
S参数表征的是线性时不变系统，通道是无源的，需要满足能量守恒，对于二端口网络来说，相关关系公式如下：
也就是说，能量总和不会大于1，也就是0dB，如果超过0dB，那就说明S参数无源性有问题。
图片来源于网络，侵删
互易性
通道的端口可以随意设置，也可以交换使用，S参数是矩阵对称的，从通道的两边看进去，特性是一致的，也就是Sij=Sji。
小结
在使用无源S参数进行相关仿真，需要对S参数进行检查，确保其满足相关特性要求。S参数的不准确会造成仿真不收敛或者是仿真的结果明显不符合要求。
对于不符合要求的S参数，一般的做法是重新调整网格划分和收敛值，重新提取S参数。
来源：信号完整性学习之路
因最近微信公众平台推送规则改变，很多读者反馈没有及时看到更新的文章。根据最新规则，建议多点击“推荐阅读、分享、收藏”等，成为常读用户。
推荐阅读：
请点下【在看】给小编加鸡腿
