
简写:
SDD = Differential-to-Differential S-parameter,差模到差模 S 参数
SCC = Common-to-Common S-parameter,共模到共模 S 参数
S21 = 从 Port 1 输入、在 Port 2 测到,常看传输/插入损耗
S11 = 从 Port 1 输入、在 Port 1 反射回来,常看反射/回波损耗
1. 音特总结口诀:S21 看“传过去多少”,S11 看“反回来多少”
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写法 |
输入端口 |
测量端口 |
工程含义 |
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S21 |
Port 1 |
Port 2 |
从 1 到 2 的传输;常用于插入损耗/传输增益 |
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S11 |
Port 1 |
Port 1 |
Port 1 自身反射;常用于输入回波损耗 |
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S12 |
Port 2 |
Port 1 |
从 2 到 1 的反向传输 |
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S22 |
Port 2 |
Port 2 |
Port 2 自身反射;常用于输出回波损耗 |
以一段线缆、连接器或 PCB 走线作为 DUT 为例,VNA 从 Port 1 送入信号,然后在 Port 2 测量输出,这个比例就是 S21
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S21 数值 |
直观含义 |
工程师解读 |
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0 dB |
几乎没有衰减 |
理想或损耗很小;实际无源通道很难全频段保持 0 dB |
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-3 dB |
功率约剩一半 |
有明显衰减;若说插入损耗,常写 IL = 3 dB |
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-10 dB |
信号衰减很多 |
高频通道中可能需要均衡或重新评估链路预算 |
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-30 dB |
几乎传不过去 |
在该频点传输非常弱 |
从 Port 1 打入信号后,如果 DUT 的输入阻抗与系统阻抗不匹配,一部分能量会从 Port 1 反射回来,这个反射比例就是 S11
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S11 数值 |
反射功率约占比 |
工程解读 |
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0 dB |
约 100% |
几乎全反射,匹配很差 |
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-10 dB |
约 10% |
有一定反射,工程上常作为基本门槛之一 |
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-20 dB |
约 1% |
匹配较好;口语常说 return loss = 20 dB |
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-30 dB |
约 0.1% |
匹配很好 |
备注:注意 dB 的正负号,VNA 上显示的 S11、S21 通常是负值,例如 S21 = -3 dB、S11 = -20 dB;但工程口语说“插入损耗 3 dB”或“回波损耗 20 dB”时,通常取正值,因此:无源通道中,Insertion Loss 通常约等于 -S21(dB),Return Loss 通常约等于 -S11(dB).
在高速差分系统中,一对物理导体可以分解成两种模式:差模和共模,混合模 S 参数就是用这些“模式端口”来描述通道行为
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缩写 |
英文全称 |
中文含义 |
看什么 |
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SDD |
Differential-to-Differential S-parameter |
差模到差模 S 参数 |
差分信号以差分形式传输或反射的情况 |
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SCC |
Common-to-Common S-parameter |
共模到共模 S 参数 |
共模信号以共模形式传输或反射的情况 |
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SDC / SCD |
Differential/Common mode-conversion S-parameter |
差模与共模之间的模式转换参数 |
评估差分信号是否转换成共模,或共模是否转换成差模 |
差模与共模的直观区别
差模 differential mode:两根线上的信号大小相等、方向相反,例如 P 为 +V、N 为 -V
共模 common mode:两根线上的信号方向相同,例如 P 和 N 同时向上抖动
高速差分链路希望主要传差模;共模能量过大时,常与 EMI/辐射问题相关
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参数 |
英文解释 |
中文含义 |
详细解释 |
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Sdd21 |
Differential-to-Differential Forward Transmission |
差模传输 / 差模插入损耗 |
从差模 Port 1 输入,在差模 Port 2 测到;看差分信号传过去多少 |
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Sdd11 |
Differential-to-Differential Input Reflection |
差模反射 / 差模回波损耗 |
从差模 Port 1 输入,又在差模 Port 1 反射回来;看差分输入匹配好不好 |
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Scc21 |
Common-to-Common Forward Transmission |
共模传输 / 共模插入损耗 |
从共模 Port 1 输入,在共模 Port 2 测到;看共模信号传过去多少 |
Scc21: 共模 Pair 1 输入 -----> DUT -----> 共模 Pair 2 输出
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读 Sdd21 的标准句式:Sdd21 = output differential wave at mixed-mode port 2 / input differential wave at mixed-mode port 1,翻成工程语言就是:差分信号从输入端到输出端的传输能力,也就是差模插入损耗 |
6. 读数示例:看到曲线时怎么说?
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测试结果 |
推荐表述 |
含义 |
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Sdd21 = -6 dB @ 10 GHz |
10 GHz 处差模插入损耗约 6 dB |
差分信号传输到输出端后衰减明显,需要结合系统预算判断是否可接受 |
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Sdd11 = -15 dB @ 5 GHz |
5 GHz 处差模回波损耗约 15 dB |
输入端差分阻抗匹配尚可;反射功率约为 3.2% |
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Scc21 = -25 dB @ 1 GHz |
1 GHz 处共模传输约 -25 dB |
共模能量从输入传到输出较弱;通常对 EMI 较有利,但仍要结合整机结构判断 |
判断趋势时的经验
对 Sdd21:曲线越接近 0 dB,表示差分传输损耗越小;越往下,损耗越大
对 Sdd11:曲线越负,表示反射越小、匹配越好;接近 0 dB 说明反射严重
对 Scc21:数值越低,表示共模传输越弱;在 EMI 场景通常希望共模能量不要容易传出去
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