序號 | 常用訊號傳輸名稱 | 簡稱 | 全稱對照表 |
1 | 回路損失 | RL | Return Loss |
2 | 衰 減 | IL(ATT) | |
3 | 特性阻抗 | Z0 | Differential impedance |
4 | 傳輸延遲 | Delay | Propagation Delay |
5 | 延遲偏離 | Skew | Delay Skew |
6 | 近端串擾 | Next | Next Nearend crosstalk |
7 | 遠端串擾 | Fext | Far end crosstalk |
8 | 近端串擾衰減比 | Acr | Attenuation-to-Crosstalk Ratio |
9 | 上升時間 | Rise time | Rise time |
10 | 單端轉(zhuǎn)共模測試 | SCD21 | NA SCD21 Diff To Comm Convert |
11 | 近端的連接器阻抗 | TDR Connector IMPZ | TDR Connector IMPZ |
12 | 遠端的連接器阻抗 | TDR FE Connector IMPZ | TDR FE Connector IMPZ |
13 | 對內(nèi)延遲差異 | TDR IntraPairSkew | TDR IntraPairSkew |
14 | 遠端串音 | TDT NEXT B | TDT NEXT B |
S11 表示在port 1 的反射損耗(return loss),值越接近0 越好(越低越好,一般-25~-40dB),表示傳輸路徑中反射(reflection)越小,也稱為輸入反射系數(shù)(Input Reflection Coefficient),如S11為-25dB,則算出來的Vreflection約為輸入信號的6.3%,如S11為-10dB,則Vreflection約為輸入信號的30%.

S21 表示信號從port 1 傳遞到port 2 過程中的插入損耗(insertion loss),值越接近1 越好(0dB),表示傳遞過程損失(loss)越小,S21=-3dB意味著,約70%的輸入信號傳遞到了輸出端.
我們經(jīng)常用到的單根傳輸線,或一個過孔,就可以等效成一個二端口網(wǎng)絡,一端接輸入信號,另一端接輸出信號,如果以Port1作為信號的輸入端口, Port2作為信號的輸出端口,那么S11表示的就是回波損耗,即有多少能量被反射回源端(Port1),這個值越小越好,一般建議S11< 0.1,即-20dB;S21表示插入損耗,也就是有多少能量被傳輸?shù)侥康亩耍≒ort2)了,這個值越大越好,理想值是1,即0dB,S21越大傳輸?shù)男试礁撸话憬ㄗhS21>0.7,即-3dB。
S11和S21是最常使用的兩個參數(shù),除此之外,還有S22和S12,定義如下:

S22是從port2看過去的return loss,跟S11意思一樣,只是換了端口,S12表示從Port2看過去的insertion loss,跟S21相等.
寫到這,似乎已經(jīng)差不多了,然而還有我們不常提及的S31,S41.
S31和S41表示的是,兩條傳輸線發(fā)生串擾時的反射系數(shù).
S31表示近端串擾(NEXT,near end cross talk),S41表示遠端串擾(FEXT, far end cross talk)。

串音的產(chǎn)生原理
S31和S41之所以不常被提及,主要是因為通常單端信號之間,要求盡量減小串擾,在符合設計規(guī)范的板子上,S31和S41對于信號質(zhì)量影響不大,而對于差分信號,則又有差分信號的S參數(shù)來描述,把1,3兩個端口,看做是差分port1,把2,4兩個端口,看做是差分port2.

串音的產(chǎn)生原理
SDD,表示差分模式的輸入(Stimulus)和反饋(Response)之間的關(guān)系.
SCC,表示共模模式的輸入和反饋之間的關(guān)系.
SCD,表示差分訊號和共模輸出的反饋之間的關(guān)系.
SDC,表示共模訊號和差分輸出之間的響應關(guān)系.

如上圖所示,SDD11的意思是,差分激勵在差分端口port1處的差分信號reflection loss。
SDC21的意思是,差分激勵在差分端口port1處看到的共模信號的inserssion loss.
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡分析儀最多只能有4個端口,所以測試得到的S參數(shù)也只能是4端口的,也就是最多一次只能測試一對差分對(不過現(xiàn)在有多端口網(wǎng)絡分析儀PXI可以解決多端口網(wǎng)絡的測試),對于高速電路仿真而言,如果需要考慮傳輸線之間的串擾,傳統(tǒng)網(wǎng)絡分析儀測試得到的S參數(shù)就不能直接使用,但是可以通過工具進一步的合成處理,這樣就能考慮到串擾的影響啦,但是在實際測量中,如果手頭的ENA網(wǎng)絡分析儀只有兩個物理端口,怎么測量差分對(4個物理端口)的S參數(shù)呢?
實際上可以通過測量這四個端口兩兩之間的S參數(shù),然后計算得出,如:

目前線纜的主要電氣性能不良項目
以下項目是目前量測經(jīng)常遇到的不良項次

實際量測數(shù)據(jù)報告之SCD21(共模輸出)-SDD21(差模輸出)
SCD21 NA SCD21 Diff To Comm Convert,單端轉(zhuǎn)共模測試(差模轉(zhuǎn)共模損耗)
SCD21為端口1至端口2的差模-共模轉(zhuǎn)換
SDD21 為端口1至端口2的差模傳輸

差模共模轉(zhuǎn)換,也就是說,在傳輸差模信號時,信號受到干擾,在接收端信號被誤判為共模信號;差模信號轉(zhuǎn)化為共模信號,就是指差模共模轉(zhuǎn)換了(理論上是越少越好)主要是描述測試對線間兩根訊號線的對稱性(或者叫平衡性,電磁耦合好壞的差異),和線對的衰減( Insertion Loss ),延遲差( Intrapair Skew)有關(guān).

雖然從量測最終結(jié)果的表現(xiàn)為PASS,但是實際對間差異過大,掃頻測試會對其他對數(shù)的其他參數(shù)產(chǎn)生影響,是一環(huán)套一環(huán)的存在,當我們對著大山呼喊的時候,我們理解的回音就是一個存在的差模轉(zhuǎn)共模的損耗案例.

典型不良表現(xiàn)
Return Loss SDD22
Return Loss SDD22;RL是回波損耗的簡稱,是數(shù)字電纜產(chǎn)品的一項重要指標,電纜鏈路由于阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射,是一對線自身的反射。不匹配主要發(fā)生在連接器的地方,但也可能發(fā)生于電纜中特性阻抗發(fā)生變化的地方,所以施工的質(zhì)量是減少回波損耗的關(guān)鍵。回波損耗將引入信號的波動,返回的信號將被雙工的千兆網(wǎng)誤認為是收到的信號而產(chǎn)生混亂.


典型不良表現(xiàn)
影響SDD22回波損耗的制程因素﹕
導體均勻性﹑絕緣均勻性﹑發(fā)泡度均勻性﹑結(jié)構(gòu)尺寸均勻性。
1) 導體直徑不均勻﹑導體有彎﹑導體不圓﹔
2) 絕緣芯線偏心﹑橢圓﹑線徑不均勻﹔
3) 發(fā)泡度不均勻﹔
4) 編織與外被的松緊也可引起回波的產(chǎn)生﹔工藝改善: 芯線制做均勻,導體圓整度,絕緣偏心度,收放線張力穩(wěn)定.
Insertion Losss
Insertion Losss;高頻電子訊號在傳動時由于基本材料電阻,產(chǎn)生訊號強度(電壓)降低以外,尚有因高頻引發(fā)的Impedance,導致電子訊號強度再被降低,基本電阻的衰減取決于導體材質(zhì)可稱直流衰減,電容電感的衰減取決于頻率高低可稱交流衰減,且頻率越高此衰減越嚴重.

典型不良表現(xiàn)
趨膚效應和介電損耗是造成電纜高頻損耗的主要原因
趨膚效應損耗(單位為dB)與電纜長度及頻率的平方根成正比;
介電損耗(單位為dB)與電纜長度及頻率成正比。
趨膚效應損耗主要來自于中、低頻,
介電損耗主要來自于高頻。

高頻電流流過導體時,電流會趨向于導體表面分布,越接近導體表面電流密度越大。這種現(xiàn)象就是趨膚效應。頻率越高,電流就越集中在導體表面,可以想象,當頻率足夠高時,電流幾乎只分布在導體表面上薄薄的一層,導體內(nèi)部幾乎沒有電流
影響Insertion Losss的制程因素﹕
電線主要分為兩種,一種為同軸系列,一種為對絞系列
對屏蔽厚度﹕ 鋁箔厚度增加—衰減減小﹔ 鋁箔厚,繞包時不容易繞緊﹐可導致高頻衰減跳動。
成纜節(jié)距: 成纜節(jié)距增大—衰減減小﹔
總屏蔽: 屏蔽厚度及密度增加—衰減減小﹔
對內(nèi)延時差大—衰減偏大。
設計改善:衰減偏大,加大導體線徑,加大絕緣線徑,加大發(fā)泡度,更改絕緣材料.(降低介質(zhì)損耗角正切)
工藝改善:芯線押出時盡量圓整,發(fā)泡度均勻,水中電容調(diào)小
材料衰減:有電壓的情況下,分子會產(chǎn)生擺動,擺動會產(chǎn)生熱 量,即而把部分能量轉(zhuǎn)化為熱能.
導體衰減:導體會發(fā)熱,消耗的為熱能
反射衰減:遇到材料不均勻點
生產(chǎn)制造對參數(shù)的影響
導體工序
芯線工序

對絞包帶/包帶工序

總絞工序

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傳輸線
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高頻電流
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