S參數去嵌：在高速電路設計與測試中的精確化探索

背景

在高速電路設計與測試領域，S參數（散射參數）扮演著至關重要的角色。然而，由于實際測試環境中存在的夾具、連接線等非電路元件的影響，直接測量得到的S參數往往無法真實反映電路本身的性能。因此，S參數去嵌技術的出現，為高速電路設計師們提供了一種有效的方法，用于從測量數據中剝離非電路元件的影響，從而獲取更為準確的電路性能參數。

原理分析

S參數去嵌技術的核心在于通過數學方法，將被測件（DUT）與測試工具組成的復合系統的S參數進行分解，以提取出被測件本身的S參數。這一過程需要深入了解測試夾具的電氣特性，以及其與被測件之間的相互作用。通過精確建模和計算，可以去除夾具對測量結果的影響，得到更為接近真實情況的電路性能參數。

在S參數去嵌的過程中，選擇合適的去嵌方法和算法至關重要。目前，常用的去嵌方法包括開路-短路去嵌法、負載線去嵌法等。這些方法的基本原理是通過在測試電路中引入已知特性的元件（如開路、短路或特定負載），從而得到與測試相關的S參數。例如C的拓撲由A和B組成，通過乘以逆矩陣的操作，在C的總體的A參數左邊乘以一個過孔的A參數的逆矩陣就可以得到真正的傳輸線的A參數，最后再轉換回S參數。

發展與挑戰

在高速電路設計中，S參數去嵌技術的應用范圍廣泛。無論是對于單個元件的性能評估，還是對于復雜電路系統的優化設計，S參數去嵌都能提供更為準確和可靠的數據支持。通過去嵌處理后的S參數，設計師們可以更加精確地了解電路的性能特性，如傳輸損耗、反射系數、串擾等，從而進行更為有效的優化和設計。

值得一提的是，隨著計算機技術不斷發展，基于軟件的S參數去嵌工具也日益成熟。這些工具能夠自動化地完成去嵌過程，大大提高工作效率和精度。同時，一些先進的去嵌算法和技術的出現，也為S參數去嵌技術的發展注入了新的活力。

然而，盡管S參數去嵌技術在高速電路設計中取得了顯著的進展，但仍存在一些挑戰和待解決的問題。例如，對于復雜的多端口電路系統，如何準確地進行去嵌處理仍然是一個難題。此外，隨著電路工作頻率的不斷提高，對去嵌技術的精度和速度也提出了更高的要求。

SIDesigner 仿真實例

巨霖的SIDesigner提供了DE_Embed器件，可以實現S參數去嵌的功能，能夠精確剝離非電路元件影響，為高速電路設計提供準確數據支持，助力電路性能優化與升級。

（S參數去嵌電路圖）

審核編輯：劉清