S参数基础知识——信号完整性学习指南

简介：
本书为读者提供了一本关于S参数的基础教程，旨在帮助工程师和学生理解并掌握信号完整性的核心概念与分析方法。 前面已经介绍了反射、串扰、损耗等传输线效应。那么如何衡量这些传输线效应呢？在实际应用中，并不需要我们用公式来计算这些问题的参数，这一节我们将介绍S参数。 S参数在微波和射频设计领域非常重要，因为它具有以下优点： 1. S参数易于测量且能够准确反映高频特性。 2. 它的概念简单、分析方便，便于深入理解测试及建模中可能存在的问题。 为什么说S参数能为信号完整性分析带来便利呢？首先来看一下从驱动器发出的信号到达接收器件并接收到正确波形的过程中需要经过哪些路径。高速信号传输通道通常包括：在驱动器和接收器封装内部有bonding wire/bump、substrate布线以及BGA ball；而在PCB板上则包含换层过孔、微带或带状线路、匹配元件及连接器等。 这些组成部分可能会导致阻抗不连续性和损耗等问题。当信号速率较低时，可以忽略过孔、BGA球和直角走线这类非理想因素带来的寄生效应，在进行阻抗匹配设计时仅需考虑驱动电阻与传输线的特性阻抗即可。然而随着信号速度提升，任何互联链路中的不理想因素都可能影响到整个链路性能。