【導(dǎo)讀】S參數(shù)是SI工程師解決問題的重要工具，對于一個有經(jīng)驗(yàn)的SI工程師來說，從一個S參數(shù)中可以看出通道中幾乎所有的特性（阻抗不匹配、stub、損耗、串?dāng)_等等），并且針對該特性對通道提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。可是對于許多硬件工程師來說，看到S參數(shù)的感受就不是這樣的了。“我這么高的信號速率，這么大的系統(tǒng)，最后你就給了我兩條線然后告訴我這個通道pass還是fail，坑爹呢！”
到底是不是坑爹，讓我們來看看一條簡單的線時如何描述我們的信號的。
假設(shè)我們的通道是就是一根傳輸線，這條傳輸線有兩個端口，分別是端口1與端口2，通常我們看到的S參數(shù)是一個這樣的圖：
這是一條S12插損曲線，他的橫軸是頻率，單位是XHz；縱軸是常數(shù)，代表的是兩個電壓之間比值，是沒有單位的。端口2輸入幅值為B的信號，在端口1會接收到幅值為A的信號，則S21的縱軸就是A/B。
左右兩邊兩幅圖代表的是同一個東西，右邊是直接給出了A/B等于多少，而左邊是用dB來表示比例。由于是幅值的比，所以dB=20lg（A/B）。大家可以算一下看看左右兩邊是否是同一個東西，這里有幾個參考值，-1dB≈90%，-3dB≈70%。
還是用我們的在反射詳解中使用的那個由1GHz、3GHz、5GHz正弦波疊加而成的信號作為例子：
當(dāng)一個這樣的信號經(jīng)過上方演示的通道之后會變成什么樣子呢？
變成了這個樣子：
我們將發(fā)送端波形與接收端波形同時做傅里葉變換，變成頻域曲線之后，如下圖：
可以看到，1GHz的頻域分量變成了0.608/0.641≈0.95，3GHz的頻域分量變成了0.194/0.214≈0.91，5GHz的頻域分量變成了0.111/0.124≈0.89。
再對應(yīng)我們通道的S參數(shù)看一下：
可以看到，每個頻域分量的衰減基本上與S參數(shù)是對應(yīng)的。不是完全相等的原因是因?yàn)槲覀冃盘柹嫌卸嘀胤瓷涞拇嬖冢赟參數(shù)提取時，是將反射給剔除掉了。
0101碼型的頻域分量只存在基頻與倍頻上，而隨機(jī)碼的頻域分量則存在于全頻段中。
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S參數(shù)這一條直線上的每一個點(diǎn)，對應(yīng)的其實(shí)就是該頻率的正弦波通過這個通道之后的衰減程度。
從下面這張圖中我們可以更明顯的看出：
紅色是某發(fā)送端信號的頻譜，藍(lán)色曲線是通道的插損，藍(lán)色頻譜是接收端的頻譜，可以看到各個頻段的衰減比例跟插損是一一對應(yīng)的。而在有源眼圖中，發(fā)送端紅色的理想眼圖經(jīng)過一個如此差的通道后變成了三個眼睛的怪物。
在鏈路中，輸出芯片符合輸出的要求，接收芯片符合接收的要求，那我們就可以通過規(guī)定通道對于輸出信號各個頻點(diǎn)的衰減（也就是S參數(shù)）來確定通道是否符合要求。
