S参数的损耗曲线到底怎么来的？

shuszhao

举一个平时设计中遇到的实际设计与协议规范中不同的例子。任何信号都可以。
这个问题分两个部分。


一个是S参数本身的正确性。其实就是S参数的三大特性：无源性，因果性，互异性。这里仲少答的很好了。

得到S参数以后，需要检查三大特性，因果性，无源性，互易性。 无源性（Passivity） 参数值不会出现大于0dB的情形，不能直接用于仿真软件。 • 互易性（Passivity） 如果一个器件是可交换方向使用，而不是单相的如隔离器、环行器，S矩针是对称的，因此，Sij=Sji。 • 因果性（Causality） 所谓因果性就是先有激励才有输出。对于无源系统S参数，由于信号的传输一定会产生一定的延时，因此无源系统的S参数应该是符合因果性原理的，但实际测得的S参数往往会由于种种原因产生一定的非因果性。很多信号完整性仿真软件需要符合因果性特征的S参数，否则仿真时可能会产生发散现象，导致不正确的仿真结果。

对于不是非常了解S参数的朋友来说，只需要记住无源通道的S参数再任何时候都不会大于0就行。

第二个部分是S参数里面包含了什么信息，在往期的高速先生里面有这么一句话：S-parameter is all。

从S参数里面，我们可以得到链路的阻抗，时延，损耗等等信息。辅以一些其他的信息，比如链路结构等，我们就更容易去这了解是哪一部分出了问题，什么问题，如何优化等等。
（以下内容选自网友答题）

微波系统主要研究信号和能量两大问题：信号问题主要是研究幅频和相频特性；能量问题主要是研究能量如何有效地传输。  需要检查S参数的正确性，有两个基本思路：其一是，根据实际链路后端的测试应用的信号结合测试得到的S参数来大体判断测试是否准确；其二是，根据不同的调试结果对比的相对关系，来判断结果的正确性。  S11是输入驻波，回波损耗，描述器件输入端的匹配情况，越小越好； S21是增益或差损，描述信号经过器件后被放大的倍数或衰减量；  S22是输出驻波，反映器件输入端的匹配情况； S12是反相隔离度，描述器件输入端的信号对输入端的影响。   

@ 愿

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肯定要检查S参数了。S参数即散射参数。作为微波传输中的一个重要参数。S12为反向传输系数，也就是隔离。S21为正向传输系数，也就是增益。S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗，S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。S参数模型是一个频域模型，描述了在不同频率分量下各个端口的反射、传输及干扰。所以它的检查很有必要。   
@  龍鳳呈祥

评分：2分

网络分析仪得到S参数后，我们一般不会去检查它的正确性。应用上只是看看大致样子，原点处S21比较大或接近0，S11为比较小或无穷小。插入参数S21是有用信号与输入信号比值，越接近0越好，我们关心系统的带宽，和3GHz以下不超过-3dB，若不满足要求说明电路板或连接器对信号的损耗较大。反射参数S11是无用信号与输入信号比值，越小越好，我们关心3GHz以下不超过-15dB，若不满足说明电路板阻抗不匹配。(以上数据由我们硬件组提供)。   
@ 山水江南

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1.对于二端口网络，一般用VNA测量S21用于观察某一频段内的插损；测量的S11,S22则用来观察某频段内的端口匹配程度。  2.就个人对参数的应用，S21用来测射频线损耗，再来与理论值对比，看差异大不大，来判断线是否是好的，S11,S22则常用来测pcba端口是否阻抗匹配。   
@  麦子

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我一般是通过仿真得到链路的S参数，参数设置正确后就没关注过它的正确性。S参数包涵的信息可以说很全了，有一句话叫“S-parameters  is  all”，通常从外部得到的S参数都是touchstone文件，可以了解端口数量，参考电阻，幅度相位等信息。我更多关注的是插损，回损，偶尔会注意串扰信息。   

@ 绝对零度

评分：2分

得到S参数以后，需要检查三大特性，因果性，无源性，互易性。 无源性（Passivity）  参数值不会出现大于0dB的情形，不能直接用于仿真软件。 • 互易性（Passivity）  如果一个器件是可交换方向使用，而不是单相的如隔离器、环行器，S矩针是对称的，因此，Sij=Sji。 • 因果性（Causality）  所谓因果性就是先有激励才有输出。对于无源系统S参数，由于信号的传输一定会产生一定的延时，因此无源系统的S参数应该是符合因果性原理的，但实际测得的S参数往往会由于种种原因产生一定的非因果性。很多信号完整性仿真软件需要符合因果性特征的S参数，否则仿真时可能会产生发散现象，导致不正确的仿真结果   

@ 仲少

评分：3分

第一，S参数必须小于0db，有时如果不校准会出现异常；第二，可以根据实际传输线来估计，S12一般都是低频较高频大，S11即反之；第三，大多数S参数都会看到有谐振点，不会太光滑。提醒一点，校准很重要，有时候，校准不当，不止测试误差大，更多时候直接是错误的结果。   
@  Libery.li

评分：3分

肯定会检查正确性的，一般S参数曲线都有规律，明显的错误还是能一眼看出来。从S参数我们能看到损耗的走势，是否满足要求，损耗在哪个点差！回损的走势可以判定哪个频率损耗大有斜振，可大致判断出阻抗不连续点。串扰可判断信号回流是否ok，串扰是否合格，是否需要调整回流距离等。从S参数可以看出很多东西，从而对信号进行改善。   

@ 两处闲愁

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最重要的就是这个参数了，它是链路整体功率变化的体现，表征了激烈与响应在链路上三大特征:频率、幅度、相位的物理关系。从它可以看出很多东西，比如，s12可表示链路对能量的衰减，s11可以理解为能量的反射等   

@ 大海象

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S参数的物理性质是无源性、实数性和因果性。如果简易检查就是看S21<0dB,S11的变化曲线和波峰距离，S21实部和虚部的关系。虽然用示波器点测的时候，以及软件测试输出的多为波形和眼图，但个人习惯更喜欢看频域的参数，看损耗，串扰都感觉更为直观。   
@ 张颖

评分：3分

一般会检查S参数是否在合理的范围内。各参数的物理含义和特殊网络的特性如下： S11：端口2匹配时，端口1的反射系数；  S22：端口1匹配时，端口2的反射系数；S12：端口1匹时，端口2到端口1的反向传输系数；S21：端口2匹配，端口1到端口2的正向传输系数   

@ 涌

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当使用这个链路后发现性能不能满足要求的时候，在有条件的情况下会检查（没有条件找提供者一起来分析检查）。S参数可以了解到链路的反射信号和传送信号的性能，包括号有关信号的幅度和相位的信息。   

@ Jamie

评分：2分

一般S参数不需要检查正确性，当然除非测试方法有误。因为以正弦波输入测量，就是一个相对准确的方法。我们可以从S参数得知信号的反射功率，回拨损耗，还可以得知信号的幅度相位的信息。S参数对于高频信号的分析意义重大   

@ moody   

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会检查，因为我们出产品，指标都会有要求的，要有检查报告，对于插损，回损和电平的要求都有规定。谢谢指标也是总体设计报考的依据，对于整体联调出了问题也会有所检查重点   

@ zhl

评分：2分

会去看是否合理。S参数能知道线路阻抗变化及变化点，直观的就是插损和回损的大小是否符合标准。   

@ hk

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S参数原主要应用于微波电路，但由于数字信号的速率越来越高，所以对于高速信号也要考虑S参数，它反映的是链路对各个频率信号的传输效果。所以检查S参数的正确性是必须的！大家都知道S11端口1的反射系数；S22端口2的反射系数；S12：端口2到端口1的反向传输系数；S21：端口1到端口2的正向传输系数。通过测试或者仿真，得到S参数后我们需要检查传输链路在频率范围内是否有奇异点谐振点等，通过S参数曲线发现设计中存在的问题。   

zhaoxiyao5210