Моделирование высокоскоростной объединительной платы (измеренные 16-Port S-параметры для 4-Port S-параметров)

В этом примере показано, как использовать RF Toolbox™ для импорта параметров N-порта S, представляющих высокоскоростные каналы объединительной платы, и преобразует параметры 16-порта S в параметры 4-порта S-для моделирования каналов и перекрестных помех между каналами.

С 4-портовыми S-параметрами может быть построен объект рациональной функции для дифференциального канала. Вторая часть примера - Моделирование высокоскоростной объединительной платы (4-Port S-параметров в рациональную функцию) - покажет, как использовать рациональные функции для моделирования дифференциального высокоскоростного объединительного канала.

С помощью объекта рациональной функции можно вычислить рефлектометрию во временной области и передачу во временной области для дифференциального канала. Третья часть примера - Моделирование высокоскоростной объединительной платы (4-Port S-параметров до дифференциального TDR и TDT) - покажет, как использовать рациональные функции для вычисления рефлектометрии во временной области и передачи во временной области.

С помощью объекта рациональной функции может быть построена модель Simulink ® для дифференциального канала. Четвертая часть примера - Моделирование высокоскоростной объединительной платы (Rational Function to a Simulink ® Model) - покажет, как создать модель Simulink из рациональной функции.

С помощью объекта рациональной функции может быть также сгенерирован модуль Verilog-A для дифференциального канала. Пятая часть примера - Моделирование высокоскоростной объединительной платы (Rational Function to a Verilog-A Module) - покажет, как сгенерировать модуль Verilog-A из рациональной функции.

Фигура 1: 16-Port дифференциальная объединительная плата

Чтение параметров Single-Ended 16-Port S

Чтение файла данных Touchstone ® в sparameters объект. Данные в этом файле являются 50-ом S-параметрами 16-портовой дифференциальной объединительной платы, предназначенной для 2-Gbps высокоскоростного сигнала, показанного на фигуре 1, измеренного на частотах 1496 в диапазоне от 50 МГц до 15 ГГц.

filename = 'default.s16p';
backplane = sparameters(filename)
backplane = 
  sparameters: S-parameters object

       NumPorts: 16
    Frequencies: [1496x1 double]
     Parameters: [16x16x1496 double]
      Impedance: 50

  rfparam(obj,i,j) returns S-parameter Sij

freq = backplane.Frequencies;

Преобразуйте 16-Port S-параметры в 4-Port S-параметры, чтобы смоделировать дифференциальный канал

Используйте snp2smp функция для преобразования 16-портовых S-параметров в 4-портовые S-параметры, которые представляют первый дифференциальный канал. Индекс порта этого дифференциального канала, N2M, задает соответствие портов 16-портовых S-параметров портам 4-портовых S-параметров [1 16 2 15]. (Индексы портов второго, третьего и четвертого каналов [3 14 4 13], [5 12 6 11] и [7 10 8 9], соответственно). Остальные 12 портов, [3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14], завершаются характеристикой Impedance заданный как sparameters объект. Затем создайте sparameters объект с 4-портовыми S-параметрами для первого дифференциального канала.

                 (Port 1)         (Port 16)
        Port 1  > ----->|         |<----- <   Port 2
                        |   DUT   |
        Port 3  > ----->|         |<----- <   Port 4
                 (Port 2)         (Port 15)
n2m = [1 16 2 15];
z0 = backplane.Impedance;
first4portdata = snp2smp(backplane.Parameters,z0,n2m,z0);
first4portsparams = sparameters(first4portdata,freq,z0)
first4portsparams = 
  sparameters: S-parameters object

       NumPorts: 4
    Frequencies: [1496x1 double]
     Parameters: [4x4x1496 double]
      Impedance: 50

  rfparam(obj,i,j) returns S-parameter Sij

График S21 и S43 первого дифференциального канала.

figure
rfplot(first4portsparams,2,1)
hold on
rfplot(first4portsparams,4,3,'-r')

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent dB(S_{21}), dB(S_{43}).

% % If you want to write the 4-port S-parameters of the differential
% % channel into a |.s4p| file, then uncomment the line below.
%
% rfwrite(first4portsparams,'firstchannel.s4p')

Преобразуйте 16-Port S-параметры в 4-Port S-параметры, чтобы смоделировать перекрестные помехи между двумя дифференциальными каналами

Используйте snp2smp функция для преобразования 16-портовых S-параметров в 4-портовые S-параметры, которые представляют перекрестные помехи между портами [3 4] и портовые [16 15]. Как показано фигура, эти порты находятся в разных каналах. Остальные 12 портов, [1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14], завершаются характеристикой Impedance заданный как sparameters объект. Затем создайте sparameters объект с 4-портовыми S-параметрами для перекрестных помех.

                 (Port 3)         (Port 16)
        Port 1  > ----->|         |<----- <   Port 2
                        |   DUT   |
        Port 3  > ----->|         |<----- <   Port 4
                 (Port 4)         (Port 15)
n2m = [3 16 4 15];
crosstalk4portdata = snp2smp(backplane.Parameters,z0,n2m,z0);
crosstalk4portsparams = sparameters(crosstalk4portdata,freq,z0)
crosstalk4portsparams = 
  sparameters: S-parameters object

       NumPorts: 4
    Frequencies: [1496x1 double]
     Parameters: [4x4x1496 double]
      Impedance: 50

  rfparam(obj,i,j) returns S-parameter Sij

График S21, S43, S12 и S34 чтобы показать перекрестные помехи между этими двумя каналами.

figure
rfplot(crosstalk4portsparams,2,1)
hold on
rfplot(crosstalk4portsparams,4,3,'-r')
rfplot(crosstalk4portsparams,1,2,'-k')
rfplot(crosstalk4portsparams,3,4,'-g')

Figure contains an axes. The axes contains 4 objects of type line. These objects represent dB(S_{21}), dB(S_{43}), dB(S_{12}), dB(S_{34}).

% % If you want to write the 4-port S-parameters of the crosstalk into an
% % .s4p file, then uncomment the line below.
%
% rfwrite(crosstalk4portsparams,'crosstalk.s4p')

Похожие темы